Ein Facile synthetische Methode, Wismut Oxyiodide Mikrosphären hochfunktionelle der photokatalytischen Prozesse der Wasser Depuration zu erhalten

Zusammenfassung

Dieser Artikel beschreibt eine synthetische Methode zur Wismut Oxyiodide Mikrosphären, erhalten die hochfunktionelle photokatalytischen Abbau von organischen Schadstoffen, wie z. B. Ciprofloxacin, in Wasser unter UV-A/sichtbar Lichteinstrahlung durchzuführen sind.

Zusammenfassung

Wismut Oxyhalide (BiOI) ist ein vielversprechendes Material für Sonnenlicht-getrieben-Umwelt Photokatalyse. Angesichts der Tatsache, dass die physikalische Struktur dieser Art von Materialien hoch, seine photokatalytischen Leistung zusammenhängt, ist es notwendig, die synthetischen Methoden zu standardisieren, um die funktionellsten Architekturen und damit die höchste photokatalytische zu erhalten Effizienz. Hier berichten wir eine zuverlässige Route BiOI Mikrosphären über den Solvothermal-Prozess zu erhalten, Bi (Nr.₃)₃ und Kaliumjodid (KI) als Vorläufer und Ethylenglykol als Vorlage verwenden. Die Synthese ist ein 150 mL Autoklaven bei 126 ° C für 18 h standardisiert. Dies führt zu 2-3 µm Größe mesoporösen Mikrosphären, mit einer entsprechenden spezifischen Oberfläche (61,3 m2/g). Verkürzung der Reaktionszeiten bei der Synthese entstehen amorphe Strukturen, während höhere Temperaturen zu einem leichten Anstieg in der Porosität der Mikrosphären, ohne Wirkung in der photokatalytischen Leistung führen. Die Materialien sind Foto-aktiv unter UV-A/sichtbar Lichteinstrahlung für den Abbau von dem Antibiotikum Ciprofloxacin in Wasser. Diese Methode hat gezeigt, um wirksam bei Ringversuchen erhalten ähnliche BiOI Mikrosphären in mexikanische und chilenische Forschungsgruppen.

Einleitung

Eine Fülle von Halbleitern hat bisher synthetisiert anstreben Photokatalysatoren mit hoher Aktivität unter sichtbaren Lichteinstrahlung, organische Verbindungen abgebaut oder zur Erzeugung erneuerbarer Energien in Form von Wasserstoff^1,2. Wismut Oxyhalides BiOX (X = Cl, Br oder I) sind Kandidaten für solche Anwendungen aufgrund ihrer hohen photokatalytische Effizienz unter sichtbaren Licht oder simulierten Sonnenlicht Bestrahlung^3,4. Die Band Lücke Energie (E-_g) der Wismut Oxyhalides verringert sich mit der Zunahme der Ordnungszahl des das H....

Protokoll

Hinweis: Bitte lesen Sie alle die Sicherheitsdatenblätter (SDB) vor der Verwendung von chemischen Reagenzien. Befolgen Sie die Sicherheitsprotokolle durch das tragen einen Laborkittel und Handschuhen. Tragen Sie Schutzbrillen UV Schutz während der Photokatalyse-Tests. Beachten Sie, dass Nanomaterialien wichtigere gefährliche Auswirkungen im Vergleich zu ihren Vorläufern darstellen können.

1. Vorbereitung des BiOI Mikrosphären

1. Lösen Sie für Lösung 12,9104 g der Wismut Nitrat Pentahydrat (Bi (Nr.₃)₃∙5H₂O) in 60 mL Ethylenglykol in ein Becherglas auf. Lösung 2lösen si....

Ergebnisse

3D Mikrostrukturen des BiOI wurden erfolgreich durch die vorgeschlagene synthetische Methode synthetisiert. Dies bestätigt die REM-Bilder dargestellt in Abbildung 1a–c. Die Mikrosphären werden von laminaren Strukturen [Bi₂O₂]^{2 +}, gebildet, die durch zwei Iodid Atome¹verbunden sind. Die Bildung von den Mikrosphären hängt die Temperatur und die Zeit des Solvothermal-Verfa.......

Diskussion

Wir betrachten die Mischung der Ausgangsstoffe als der entscheidende Schritt bei der Solvothermal Synthese von BiOI Mikrosphären. Ein sehr langsam tropft der KI-Lösung in die Bi (Nr.₃)₃ -Lösung (bei einem Maximum von 1 mL/min) ist entscheidend für die mesoporösen Mikrosphären zu erhalten, da es die langsame Bildung ermöglicht und Selbstorganisation der [Bi₂O₂]^{+ 2} Platten , gefolgt von der Bindung an die Jodid-Atome bilden die BiOI Laminate. Die Lamellen sind die Zieg.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Wismut(III)-nitrat-Pentahydrat	Sigma Aldrich	383074	ACS-Reagenz, ≥ 98,0%
Kaliumiodid	Sigma Aldrich	746428	ACS-Reagenz, ≥ 98,0 %
Ethylenglykol	Sigma Aldrich	324558	wasserfrei, 99,8 %
Ethanol	Meyer	5405	technische Qualität, 96 %
Ciprofloxacin	Sigma Aldrich	17850	HPLC, ≥ 98,0%
Cary 5000 UV-Vis-NIR-Spektralphotometer	Agilent		Wird für die Bandlückenbestimmung mit dem Tauc-Modell verwendet.
JSM-5600 Rasterelektronenmikroskop	JOEL		Wird für die REM-Aufnahmen verwendet.
Autosob-1	Qantachrome Instrumente		Wird zur Bestimmung der Oberfläche und des Porendurchmessers verwendet.
TOC-L Total Organic	Analyzer Shimadzu		Wird zur Bestimmung des gesamten organischen Kohlenstoffs in Wasserproben verwendet.
Bruker AXS D8 Advance - Röntgenbeugung	Bruker		Bestimmung der Kristallstruktur und Kristallitgröße

Carbon