توضح هذه المقالة طريقة اصطناعية للحصول على البزموت أوكسييوديدي الجزئي المجالات الخرز الصغير، التي وظيفية عالية لأداء بهوتوكاتاليتيك إزالة الملوثات العضوية الثابتة، مثل السيبروفلوكساسين، في المياه تحت إشعاع ضوء الأشعة فوق البنفسجية-أ/مرئية.
مقالة منهجية
توضح هذه المقالة طريقة اصطناعية للحصول على البزموت أوكسييوديدي الجزئي المجالات الخرز الصغير، التي وظيفية عالية لأداء بهوتوكاتاليتيك إزالة الملوثات العضوية الثابتة، مثل السيبروفلوكساسين، في المياه تحت إشعاع ضوء الأشعة فوق البنفسجية-أ/مرئية.
أوكسيهاليدي البزموت (بيوي) مادة واعدة لأشعة الشمس-مدفوعة-البيئية فوتوكاتاليسيس. ونظرا لأن الهيكل المادي لهذا النوع من المواد العالية بأدائها على بهوتوكاتاليتيك، من الضروري توحيد الأساليب الاصطناعية بغية الحصول على أبنية أكثر وظيفية، ومن ثم بهوتوكاتاليتيك أعلى الكفاءة. هنا، نحن تقرير مسار موثوق بها للحصول على بيوي الجزئي المجالات الخرز الصغير عن طريق عملية سولفوثيرمال واستخدام ثنائية (لا3)3 ويوديد البوتاسيوم (كي) السلائف، وجليكول كقالب. يتم توحيد التوليف في اﻷوتوكﻻف 150 مل، في 126 درجة مئوية ح 18. هذه النتائج في 2-3 ميكرون الحجم ميسوبوروس الجزئي المجالات الخرز الصغير، مع مساحة سطحية محددة ذات صلة (/g 61.3 م2). تقصير أوقات رد الفعل في التوليف النتائج في هياكل غير متبلور، بينما يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى زيادة طفيفة في التسلل الجزئي المجالات الخرز الصغير، مع أي تأثير في الأداء بهوتوكاتاليتيك. المواد الصورة النشطة تحت الأشعة فوق البنفسجية-أ/مرئية إشعاع الضوء لتدهور سيبروفلوكساسين مضاد حيوي في الماء. هذا الأسلوب أثبت فعاليته في الاختبارات اينترلبورتوري، الحصول على مماثل بيوي الجزئي المجالات الخرز الصغير في مجموعات البحوث المكسيكية والشيلي.
تم تجميع عدد كبير من أشباه الموصلات قد حتى الآن، تهدف إلى فوتوكاتاليستس مع ارتفاع النشاط تحت إشعاع الضوء مرئياً، أما أن تتحلل المركبات العضوية أو لتوليد الطاقة المتجددة في شكل الهيدروجين1،2. أوكسيهاليديس البزموت بيوكس (X = Cl، Br، أو) هي المرشحة لمثل هذه التطبيقات بسبب كفاءتها العالية على بهوتوكاتاليتيك تحت أشعة الشمس الخفيفة أو محاكاة مرئية تشعيع3،4. طاقة فجوة النطاق (هز) أوكسيهاليديس البزموت يتناقص مع زيادة عدد الذرية هاليد؛ وهكذا، بيوي هي المادة عرض أدنى طاقة التنشيط (هز = 1.8 eV)5. ذرات يوديد، الرهينة عبر فإن دير فالس القوة لذرات البزموت، إنشاء مجال الكهربائي التي تفضل هجرة الناقلين التهمة إلى السطح أشباه الموصلات، مما آثار بهوتوكاتاليتيك العملية4،6. وعلاوة على ذلك، بنية كريستاليتي دور حاسم في صبرا، نشوئها شركات الشحن. هياكل موجه عالية في الطائرة (001) وهياكل ثلاثية الأبعاد (مثل الجزئي المجالات الخرز الصغير) تسهيل فصل الناقل المسؤول عند التشعيع، زيادة بهوتوكاتاليتيك الأداء7،،من89 , 10 , 11 , 12-وفي ضوء هذا، من الضروري تطوير الأساليب الاصطناعية يمكن الاعتماد عليها للحصول على الهياكل التي تعزز الصور-نشاط مواد أوكسيهاليدي البزموت.
الأسلوب سولفوثيرمال هو، إلى حد بعيد، الأكثر شيوعاً المستخدمة ودرس الطريق للحصول على بيوي الجزئي المجالات الخرز الصغير13،14،،من1516. بعض المنهجيات باستخدام السوائل الأيونية تم أيضا الإبلاغ عن17، على الرغم من النفقات المرتبطة بهذه المنهجيات يمكن أن تكون أعلى. هيكل ميكروسفيري عادة يتم الحصول عليها باستخدام المذيبات العضوية مثل جليكول، الذي يعمل بمثابة عامل تنسيق لتشكيل الكوكسيديس معدنية، أسفر عن ذاتية تجميع تدريجي [بي2س2]2 + الأنواع18 , 19-استخدام الطريق سولفوثيرمال مع جليكول تسهل تشكيل مورفولوجيس مختلفة عن طريق تغيير البارامترات الرئيسية في رد الفعل، مثل درجة الحرارة ووقت رد الفعل4،18. وهناك مجموعة واسعة من المؤلفات حول الأساليب الاصطناعية للحصول على بيوي الجزئي المجالات، الخرز الصغير الذي يظهر المعلومات المتناقضة تحقيق درجة عالية من فوتواكتيفي الهياكل. ويهدف هذا البروتوكول مفصلاً عرض أسلوب اصطناعية يمكن الاعتماد عليها للحصول على بيوي الجزئي المجالات الخرز الصغير وظيفية عالية في تدهور بهوتوكاتاليتيك الملوثات في المياه. ونعتزم تساعد الباحثين جديدة بنجاح الحصول على هذا النوع من المواد، وتجنب المزالق الأكثر شيوعاً المقترنة بعملية التوليف.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: الرجاء قراءة (MSDS) جميع صحائف بيانات السلامة المادية قبل استخدام الكواشف الكيميائية. اتبع جميع البروتوكولات السلامة بارتداء معطف مختبر والقفازات. ارتداء نظارات السلامة حماية الأشعة فوق البنفسجية أثناء اختبارات فوتوكاتاليسيس. كن على علم أن المواد النانوية قد تعرض الآثار الخطرة هامة مقارنة بسلائفها.
1-إعداد الجزئي المجالات الخرز بيوي الصغير
2-غسل الجزئي المجالات الخرز بيوي الصغير
3. وصف الجزئي المجالات الخرز بيوي الصغير
4-على بهوتوكاتاليتيك نشاط الاختبار


الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم توليفها المجهرية 3D من بيوي بنجاح بالطريقة الاصطناعية المقترحة. وهذا ما أكده الصور SEM هو مبين في الشكل 1 ألف–ج. الجزئي المجالات الخرز الصغير تتشكل من هياكل الصفحي [بي2س2]2 +، التي هي المستعبدين من قبل اثنين من ذرات يوديد1. تشكيل الجزئي المجالات الخرز الصغير يعتمد على درجة الحرارة والوقت من إجراء سولفوثيرمال، كمعلمات هذه القاعدة بلورة أوكسيهاليدي3
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أننا نعتبر هذا خليط السلائف كخطوة حاسمة في تركيب سولفوثيرمال الجزئي المجالات الخرز بيوي الصغير. نازف بطيئة جداً لكي الحل إلى الحل ثنائية (لا3)3 (في أقصى قدر من 1 مل/دقيقة) أمر حاسم للحصول على ميسوبوروس الجزئي المجالات الخرز الصغير، حيث أنه يسمح تشكيل بطيئة والتجميع الذاتي من الألواح+ 2 [بي2س2] ، متبوعاً بالترابط مع الذرات يوديد لتشكيل لدائنية بيوي. لاميلاي هي الطوب من الجزئي المجالات الخرز الصغير في الخطوة سولفوثيرمال (الشكل 1). درجة الح...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
الكتاب أريد أن أشكر العلوم دي أمانة، والتكنولوجيا الإلكترونية Ciudad de la Innovación de قدمت المكسيك للموارد القيام بهذا العمل من خلال مشروع ممول سيسيتي/047/2016، و "الصناديق الوطنية" للتنمية العلمية والتكنولوجية شيلي (التمويلية 11170431).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| البزموت (III) نترات خماسي هيدرات | سيجما ألدريتش | 383074 | كاشف ACS ، & ge ؛ 98.0٪ |
| يوديد البوتاسيوم | سيجما ألدريتش | 746428 | كاشف ACS ، & ge ؛ 98.0٪ |
| إيثيلين جلايكول | سيجما ألدريتش | 324558 | لامائي ، 99.8٪ |
| إيثانول | ماير | 5405 | درجة فنية ، 96٪ |
| سيبروفلوكساسين | سيجما ألدريتش | 17850 | HPLC ، & ge ؛ 98.0٪ |
| كاري 5000 مقياس الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية UV-Vis-NIR | Agilent | يستخدم لتحديد فجوة النطاق بواسطة نموذج Tauc. | |
| JSM-5600 المجهر الإلكتروني الماسح | JOEL | يستخدم لصور SEM. | |
| Autosob-1 | Qantachrome | تستخدم لتحديد مساحة السطح وقطر المسام. | |
| محلل الكربون العضوي الكلي TOC-L | Shimadzu | يستخدم لتقدير إجمالي الكربون العضوي في عينات المياه. | |
| Bruker AXS D8 Advance - حيود الأشعة السينية | Bruker | تحديد التركيب البلوري وحجم البلورات |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن