Une méthode de synthèse Facile d’obtenir Bismuth Oxyiodide microsphères très fonctionnel pour les procédés photocatalytiques de dépuration de l’eau

Résumé

Cet article décrit une méthode de synthèse pour obtenir des microsphères d’oxyiodide de bismuth, qui sont hautement fonctionnels pour effectuer l’enlèvement de photocatalytique des polluants organiques persistants, tels que la ciprofloxacine, dans l’eau sous irradiation de lumière visible et UV-A.

Résumé

Oxyhalogénure de bismuth (BiOI) est un matériau prometteur pour la photocatalyse du soleil-driven-environnement. Étant donné que la structure physique de ce type de matériaux est fortement liée à ses performances photocatalytique, il est nécessaire de normaliser les méthodes de synthèse afin d’obtenir les architectures plus fonctionnels et, par conséquent, la plus haute photocatalytique efficacité. Nous rapportons ici un itinéraire fiable pour obtenir des microsphères BiOI via le processus de solvothermal, à l’aide de Bi (NO₃)₃ et l’iodure de potassium (KI) comme précurseurs et l’éthylène glycol comme gabarit. La synthèse est normalisée dans un autoclave de 150 mL, à 126 ° C pendant 18 heures. Il en résulte des microsphères mésoporeux µm taille 2-3, avec une surface spécifique pertinente (61,3 m2/g). Raccourcir les temps de réaction dans la synthèse se traduit par des structures amorphes, alors que des températures plus élevées conduisent à une légère augmentation dans la porosité des microsphères, sans effet dans l’exercice de photocatalytique. Les matériaux sont photo-active sous irradiation de lumière visible et UV-A pour la dégradation de l’antibiotique ciprofloxacine dans l’eau. Cette méthode a démontré pour être efficaces dans des essais interlaboratoires, obtention des microsphères BiOI similaires dans les groupes de recherche mexicains et chiliens.

Introduction

Une pléthore de semi-conducteurs a été synthétisée à ce jour, visant pour photocatalyseurs avec forte activité sous irradiation de lumière visible, à dégrader les composés organiques ou à produire de l’énergie renouvelable sous forme d’hydrogène^1,2. Bismuth oxyhalogénures BiOX (X = Cl, Br ou I) sont candidats pour des applications en raison de leur efficacité photocatalytique haute sous visible soleil léger ou simulées irradiation^3,4. L’énergie de gap band E (_g) de bismuth oxyhalogénures diminue avec l’augmentation du nombre atomique de l’ha....

Protocole

Remarque : Veuillez lire toutes les fiches signalétiques (FS) avant d’utiliser les réactifs chimiques. Suivez tous les protocoles de sécurité en portant des gants et une blouse de laboratoire. Porter des lunettes de protection UV protection lors des essais de la photocatalyse. Sachez que les nanomatériaux peut-être présenter des effets nocifs importants par rapport à leurs précurseurs.

1. préparation des microsphères BiOI

1. Pour la Solution 1, dissoudre 2,9104 g de nitrate de bismuth pentahydrate (Bi (NO₃)₃∙5H₂O) dans 60 mL d’éthylène glycol dans un bécher en verre. Pour la S....

Résultats

Les microstructures 3D de BiOI ont été synthétisés avec succès par le procédé de synthèse proposé. Cela a été confirmé par les images de SEM illustrés à la Figure 1 a–c. Les microsphères sont formés à partir des structures laminaires [Bi₂O₂]^{2 +}, qui sont liés par deux iodure atomes¹. La formation des microsphères dépend de la température et la durée de la procédure de s.......

Discussion

Nous considérons le mélange des précurseurs comme l’étape critique dans la synthèse de solvothermal des microsphères BiOI. Une très lente goutte de la solution KI dans la solution de₃ Bi (N°₃) (avec un maximum de 1 mL/min) est crucial pour obtenir des microsphères mésoporeux, puisqu’elle permet la formation lente et auto-assemblage des dalles [Bi₂O₂]^{+ 2} , suivi par les liaisons avec les atomes de l’iodure pour former les stratifiés BiOI. Les lamelles sont les briques.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Nitrate de bismuth (III) pentahydraté	Sigma Aldrich	383074	réactif ACS, &ge ; Iodure de potassium à 98,0 %
	746428	Sigma Aldrich	, &ge ; 98,0 %
d’éthylène glycol	Sigma Aldrich	324558	anhydre, 99,8 %
d’éthanol	Meyer	5405	qualité technique, 96 %
de ciprofloxacine	Sigma Aldrich	17850	HPLC, &ge ; 98.0 %
Spectrophotomètre UV-VIS-NIR Cary 5000	Agilent		Utilisé pour la détermination de l’écart de bande par le modèle Tauc.
JSM-5600 Microscope électronique à balayage	JOEL		Utilisé pour les images MEB.
	Autosob-1	Qantachrome	Utilisés pour la détermination de la surface et du diamètre des pores.
TOC-L Analyseur de carbone organique total	Shimadzu		Utilisé pour la détermination du carbone organique total dans les échantillons d’eau.
Bruker AXS D8 Advance - Diffraction des rayons X	Bruker		Détermination de la structure cristalline et de la taille des cristallites

Réactif ACS de Instruments