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回流法合成硫化锑纳米棒及其光催化性能研究
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643.36[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]湘潭大学化学学院环境友好化学与应用省部共建教育部重点实验室,湘潭411105
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.20673092); 湖南省教育厅科学研究(No.06C829)资助项目
中文摘要:

以三氯化锑(SbCl3)、硫粉(S)和硼氢化钠(NaBH4)为原料,1,2-丙二醇(C3H8O2)作溶剂,用回流法成功合成了Sb2S3纳米棒.用XRD,EDS,SEM,TEM,HRTEM,SAED以及UV-Vis等手段对所制备产品的晶型、成分、形貌和光学特性进行了表征;以太阳光为光源、亚甲基蓝为目标降解物评价了Sb2S3纳米棒的光催化活性.结果表明,经186℃回流15h可得到直径约为78~180nm、长度达2~5μm的正交晶系的Sb2S3单晶纳米棒.经计算,其晶胞参数a=1.124nm,b=1.138nm,c=0.384nm.UV-Vis分析表明,Sb2S3纳米棒为半导体材料,其带隙能量为1.52eV.光催化性能测试表明,所制备的Sb2S3纳米棒在太阳光下对亚甲基蓝具有较高的光催化降解率,经20min降解,亚甲基蓝的降解率达84.31%,表现出明显的可见光活性.加入的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对控制Sb2S3的形貌有重要的作用.另外,还讨论了Sb2S3纳米棒可能的形成机理.

英文摘要:

Antimony trisulfide (Sb2S3) nanorods were successfully synthesized via refluxing method,using antimony trichloride (SbCl3),sulfur powders (S) and sodium borohydride (NaBH4) as starting materials,1,2-propanediol as solvent.The phase,morphologies,compositions and optical properties of the products were investigated by XRD,EDS,SEM,TEM,HRTEM,SAED and UV-Vis techniques.The sunlight was used as light source to investigate the photocatalytic activity of Sb2S3 nanorods for the degradation of methylene blue.The results show that the Sb2S3 nanorods with a single crystal structure can be obtained under refluxing at 186 ℃ for 15 h.The nanorods are typically 78~180 nm in diameter and 2~5 μm in length,and are orthorhombic phase with calculated cell parameters of a=1.124 nm,b=1.138 nm and c=0.384 nm.UV-Vis analysis exhibits that Sb2S3 nanorods are a semiconductor with bandwidth Eg=1.52 eV.Photocatalytic tests show that the as-prepared Sb2S3 nanorods have high photocatalytic degradation rate for methylene blue under sunlight,and the photocatalytic degradation rate of methylene blue is up to 84.31% after 20 min degradation,exhibiting obvious visible-light activity.Polyvinyl pyrrolidone (PVP) plays an important role in controlling the morphology of Sb2S3.In addition,the possible growth mechanism of Sb2S3 nanorods was also discussed.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 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),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:28694