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三维有序大孔复合材料Bi2O3/TiO2制备与多模式下光催化降解结晶紫
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O644[理学—物理化学;理学—化学] O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]齐齐哈尔大学材料科学与工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006, [2]黑龙江省高校复合改性材料重点实验室,黑龙江齐齐哈尔161006
  • 相关基金:国家自然科学基金(21376126),黑龙江省自然科学基金(B201106),黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12511592),黑龙江省政府博士后资助经费(LBH-Z11108)和黑龙江省普通高校绿色化工技术重点实验室开放课题(2013年)资助
中文摘要:

以TiO2为基体, 在聚苯乙烯(PS)胶球和EO20PO70EO20(P123)两种模板剂作用下通过溶胶-凝胶及煅烧后处理方法制备了三维有序大孔纳米复合材料Bi2O3/TiO2. 经傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X-射线衍射(XRD)、等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附-脱附等物理测试手段对其组成、结构、形貌及表面物理化学性能进行了表征. 结果表明, 该复合材料晶型结构良好, 孔结构排列整齐有序, 孔壁呈介孔结构, 属于三维有序大孔材料(3DOM). 与TiO2相比, 3DOM-Bi2O3/TiO2对光的吸收至少红移60 nm, 且红移至可见区. 在紫外光、可见光以及微波辅助等多模式光催化降解结晶紫的实验中, 复合材料3DOM-Bi2O3/TiO2表现出良好的光催化活性, 其活性明显高于P25、Bi2O3和Bi2O3/TiO2. 同时, 该复合材料针对不同类型的染料均表现出较好的紫外光降解效果, 且3 次循环实验后, 依旧保持较高活性.

英文摘要:

Polystyrene latex (PS) spheres and EO20POT0020 (P123) were used as dual template agents, with TiO2 as the matrix, to prepare a three-dimensionally ordered macroporous (3DOM) composite Bi2OETiO2, using a sol-gel method and post-processing calcination. The phase structures, chemical composition, morphology, and surface physicochemical properties were characterized using X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared (FT-IR), ultraviolet-visible diffuse reflectance (UV-Vis DRS) and X-ray photoelectron spectroscopies (XPS), inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES), scanning electron microscopy (SEM), and N2 adsorption-desorption measurements. The results show that the composite is well crystallized and has a highly ordered porous structure with mesoporous walls; it is a 3DOM material. The light absorption of 3DOM-Bi2OJ-1302 is red-shifted by about 60 nm to the visible region compared with TiO2. tn the photocatalytic degradation of crystal violet using various methods, namely ultraviolet, visible-light, and microwave-assisted irradiation, the activity of 3DOM-Bi2O3/TiO2 is significantly higher than those of P25, Bi2O3, and Bi2OETiO2. The 3DOM-Bi2OJTiO2 composite also shows good photocatalytic activity in the degradations of various dyes under ultraviolet irradiation. The 3DOM-Bi2OJTiO2 activity is well retained after three cycles.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781