首页 >
论文范文 >
自然科学论文 >
化学论文 >
理论化学论文 >
探讨Bi2MoO6固体光催化剂的光催化性能
摘要：在可溶性淀粉作为模板剂的情况下,以(NH4)6Mo7O24•4H2O和Bi(NO3)3•5H2O为原料,以NH3•H2O作为酸碱剂调节溶液的pH值,用水热法合成了Bi2MoO6固体光催化剂,采用测试手段对Bi2MoO6光催化剂进行了结构和性能表征,并用合成的Bi2MoO6固体光催化剂来降解罗丹明B溶液,研究其光催化性能。
加入收藏
作为一种先进的氧化技术,用于环境整治污染物,光催化降解技术非常被看好,因此,已经受到越来越多的关注[1,2]。因具有独特的特性,Bi系纳米光催化材料更是备受研究者的青睐,其中Bi2MoO6光催化剂表现出了优异的可见光光催化性能[4]。本文即是对Bi2MoO6光催化剂的研究。
1、实验部分
1.1样品的制备
准备1mol/L的稀硝酸溶液60ml,加入2的mmol可溶性淀粉0.685g,磁力搅拌,并加热到70℃使其完全溶解后降至室温,加入1mmol的Bi(NO3)3·5H2O固体0.485g,磁力搅拌60min得到混合溶液,向上述溶液中加入1/14mmol的(NH4)6Mo7O24·4H2O固体0.089g,为了使其混合均匀,持续搅拌60min,用NH3·H2O溶液调节溶液的pH值为pH=1、pH=3、pH=5、pH=7,然后磁力搅拌30min,将配置好的前驱液转移到80mL的水热反应釜中,该反应釜为聚四氟乙烯衬里且为不锈钢材质,控制溶液填充体积为80%,控制反应温度180℃,控制反应时间24h。反应结束后,使反应釜自然冷却,取出沉淀,用去离子水离心洗涤三次、用乙醇离心洗涤三次,干燥6h,得到光催化剂固体样品。在可溶性淀粉为模板剂下,pH=1、pH=3、pH=5、pH=7时得到的光催化剂样品分别记为BM-1、BM-3、BM-5、BM-7。
1.2光催化性能测试
准备好罗丹明B溶液且浓度为5mg/L,取200mL移入300mL烧杯中,取Bi2MoO6光催化剂产品粉末0.1g加入到上述溶液中,为了使其混合均匀,超声20min,转移至光催化玻璃反应器中,在避光处搅拌,为了使其达到吸附平衡,鼓入空气30min,控制速度为80mL/min,打开500W高压氙灯开始光催化降解,边降解边搅拌,每隔固定的一段时间取样一次,离心分离,用722型紫外可见分光光度计(λ=554nm)对其上清液进行测试,测定其剩余浓度。
2、结果与分析
2.1样品的XRD分析
如图1为BM-1、BM-3、BM-5和BM-7的XRD图谱,纯Bi2MoO6标准卡片JCPDSNo.21-0102的(020)晶面对应的2θ在10.927°处,(131)晶面对应的2θ在28.309°处,(002)晶面对应的2θ在32.642°处,(060)晶面对应的2θ在33.140°处,(062)晶面对应的2θ在47.175°处,(191)晶面对应的2θ在56.251°处,由BM-1样品的图形可知,此样品的衍射峰与标准卡片为JCPDSNo.21-0102的Bi2MoO6晶面一一对应,且衍射峰的峰型尖锐,这说明样品结晶度较好,但是仔细观察我们发现,四个样品的图形一致,但是强度完全不相同,随着pH的降低,强度逐渐升高,即样品的结晶度逐渐变好,即在pH=1、3、5、7的情况下得到的Bi2MoO6光催化剂的晶相相同,但是样品的结晶性明显不同,随着pH的升高,样品峰的强度逐渐变小,峰的尖锐度逐渐降低,峰的宽度逐渐变大,这说明随着pH的升高样品的晶相结构没有发生改变,但是结晶度逐渐变低,pH=1时样品的结晶性能最好。
图1BM-1、BM-3、BM-5和BM-7的XRD图谱
2.2样品的形貌分析
图2为BM-1的SEM、TEM和HRTEM图,由SEM图可知,BM-1为较小的纳米颗粒,通过TEM可知,该纳米颗粒为平均直径约为70nm棒状,仔细观察发现该纳米棒是由平均直径约为15nm的纳米颗粒组成,这种独特的纳米结构有利于增大样品的比表面积,图3d为样品的HRTEM图,可清晰看到,图上一个方向的二维晶格条纹,经测量该间距d=0.315nm,这与样品好的结晶性相吻合,由间距可知该晶格对应于(131)晶面,这与XRD图上的(131)晶面强的衍射峰相应。插入图为纳米棒的选取衍射图,可以看出该纳米棒为多晶。
图2b:BM-1的SEM,c:BM-1的TEM,d:BM-1的HRTEM
2.3样品的光催化性能分析
图3为BM-1、BM-3、BM-5、BM-7样品在500W的氙灯下降解200mL、5mg/mL的罗丹明B溶液的光催化活性图,从图上可以看出,四个样品的光催化性能依次为:BM-1>BM-3>BM-5>BM-7,当可见光照射60min时,BM-1、BM-3、BM-5、BM-7对罗丹明B溶液的降解率分别为:76.9%、53.1%、42.3%、28.8%,也就是说,pH=1时合成的样品其光催化性能最好,反应150min时反应效率达到92.2%,在可溶性淀粉为模板剂的情况下合成的Bi2MoO6样品,在pH在1～7时,随着pH的升高,光催化性能逐渐降低,pH=7时,可见光照射60min,对罗丹明B溶液的降解率仅达到28.8%,可见,在可溶性淀粉为模板剂的情况下合成的Bi2MoO6样品,pH=1时光催化性能最好,这可能与样品形貌小,结晶度好有关。
图3BM-1、BM-3、BM-5、BM-7的光催化降解性能图
参考文献：
[1]段明峰,梅平.半导体光催化氧化在有机废水处理中的应用与研究进展[J].化学与生物工程,2003(6):12-14.
[2]王儒威.环境中有机污染物的有机地球化学及其光催化降解研究[D].北京:中国科学技术大学,2012.
马玉雪.pH值对钼酸铋及其光催化性能的影响研究[J].化工设计通讯,2020,46(06):148-149.
分享：
水质化学分析要求专业人员应用相应的化学试剂、合理的检测方法以及先进的检测设备等对水体的各项指标进行有效检测。在实际开展水质化学分析工作时，检验人员需要依据不同地区具体的水质情况，采取对应主成分分析法、模糊综合监测法等分析方法，严格依据样品采集、储存以及运输等不同环节的要求进行检验。
2023-09-01
有机膦-金配合物作为催化剂在有机合成反应中的应用一直是催化研究领域的热点之一,许多金配合物被证实能有效地催化活化炔烃、烯烃,甚至芳香化合物。然而大部分有机膦-金配合物具有催化活性的中间体稳定性不好,导致其催化活性及应用受到诸多限制,因此合成新型的有机膦-Au配合物并研究其结构与性质具有重要的意义。
2020-07-16
通信设备给生活带来便利的同时,也带来了日益严重的电磁干扰[1,2,3,4,5].长期生活在电磁辐射环境中,会给人的身体和心理带来不良影响,如人体免疫力降低.随着电子设备小型化,元器件间的电磁波相互干扰,进而缩短设备的使用寿命.手机辐射的电磁波会对精密仪器产生一定的干扰,影响仪器的正常工作.在雷达探测中,电磁干扰会导致军事打击的准确性降低[6,7].
2020-07-14
劳氏紫是一种含有N和S的有机试剂，和Hg(II)之间有较强的结合力。本研究采用化学键合方法，将劳氏紫联接到磁性纳米材料表面，制备一种劳氏紫修饰的功能化核壳型磁性纳米材料，对其进行表征，测试其磁响应性能，并研究对废水中重金属Hg(II)的吸附性能，以期对含Hg(II)废水的吸附处理具有借鉴作用。
2020-07-09![探讨{[Zn(L)(CH3COO)]•(H2O)}n(1)的结构表征与合成方法](https://91xueshu.oss-cn-qingdao.aliyuncs.com/uploads/2019/11/5ddf193d18cac_thumb.jpg)
本文选择了一个含苯甲酸和苯并咪唑基团的双功能配体4-(2-苯并咪唑基)苯甲酸(L)(Scheme1)。该配体中既有芳香羧基又有咪唑环，这两个基团都有很强的配位能力，协同效应下应该会制备出具有新颖结构和性能的配位聚合物。最终，在水热条件下，我们合成了L与Zn(II)的配位聚合物{[Zn(L)(CH3COO)]∙(H2O)}n(1)。X-射线单晶衍射实验发现该配位聚合物为2D结构。
2020-06-29
高校物理化学实验是一门重要的化学基础学科，在巩固加深物理化学理论课程中概念和理论的理解方面有着重要作用。中国海洋大学是一所具有海洋特色的综合性学校，涉海学科一直是我校特色优势化学科，如何结合当代蓝色经济发展的需求，将海洋特色和各专业特色融入到目前实验教学内容当中，丰富实验内容，激发学生学习兴趣，一直是我们实验教学队伍的研究内容。
2020-06-29
超级电容器作为当代应用最为广泛的绿色储能装置，在各市场领域发展前景广阔[1,2]。但因其能量密度不高、使用寿命短等缺陷而无法满足人们对超级电容器的更高性能需求，所以仍需对其性能进行改善。超级电容器性能的高低与电极材料的性能直接相关，而影响电极材料的电化学性能的主要因素有溶液pH、反应物的用量（比例）及反应温度等。
2020-06-29
本文首先通过水热法合成球状TiO2纳米颗粒，利用NaBH4在高温条件下将其还原成黑色TiO2，减小带隙增强对可见光的吸收。然后，将黑色TiO2颗粒在高温条件下与MoS2粉末相结合构建黑色水热法TiO2/MoS2异质结，有效抑制了光生空穴对的重合。同时，利用扫描电子显微镜（SEM）进行形貌结构分析。
2020-06-29
甲醇重整燃烧电池（以下简称“甲醇电池”）为了结构紧凑、控制便利，重整和启燃时均以甲醇水溶液为原料；冷启动时，热量主要由甲醇水溶液气化燃烧供给。因启动温度低、甲醇水溶液气化不足、氧化燃烧催化剂不耐湿、尾气空速大等因素，甲醇难充分燃烧，尾气中常存在一定的甲醇、甲醛等。
2020-06-29
在本文中,我们制备出具有中孔结构的TS-1分子筛,以它作为基底将金属Ga3+离子修饰于分子筛TS-1的表面,得到Ga3+离子改性的中孔分子筛材料。在室温紫外光辐照条件下,考察中孔结构对乙烷C—H键的活化以及对目标产物转化的影响。结果显示,中孔Ga3+-TS-1分子筛显示出极高的光诱导活化乙烷C—H键生成丁烷的能力。
2020-06-29
人气：5061
人气：4841
人气：3884
人气：3672
人气：2600
我要评论
期刊名称：化学学报
期刊人气：5665
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院上海有机化学研究所,中国化学会
出版地方：上海
专业分类：化学
国际刊号：0567-7351
国内刊号：31-1320/O6
邮发代号：4-209
创刊时间：1933年
发行周期：月刊
期刊开本：大16开
见刊时间：一年半以上
影响因子：2.741
影响因子：1.160
影响因子：1.215
影响因子：0.770
影响因子：0.374
科普杂志阅读、期刊信息查询、论文下载、文献查询、原创文章检测等多项服务。
服务热线
您的论文已提交，我们会尽快联系您，请耐心等待！
你的密码已发送到您的邮箱，请查看！
2020-06-29
612
上传者：管理员
