Dit artikel beschrijft een synthetische methode voor het verkrijgen van bismut oxyiodide microsferen, die zijn zeer functioneel uit te voeren van de fotokatalytische verwijdering van organische verontreinigende stoffen, zoals ciprofloxacine, in water onder de UV-A/zichtbaar licht bestraling.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Een Facile synthetische methode voor het verkrijgen van bismut Oxyiodide microsferen hoogfunktionele voor de fotokatalytische processen van Water gedurende de depuratiefase
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Bismut oxyhalide (BiOI) is een veelbelovende materiaal voor zonlicht-gedreven-milieu Fotokatalyse. Gezien het feit dat de fysieke structuur van dit soort materialen is sterk gerelateerd aan de fotokatalytische prestaties, is het noodzakelijk te standaardiseren van de synthetische methoden om te verkrijgen van de meest functionele architecturen en daarmee de hoogste fotokatalytische efficiëntie. Hier, rapporteren we een betrouwbare route te verkrijgen BiOI microsferen via het solvothermal-proces, met behulp van Bi (3)3 en kaliumjodide (KI) als precursoren en ethyleen glycol als een sjabloon. De synthese is gestandaardiseerd in een autoclaaf 150 mL, bij 126 ° C gedurende 18 h. Dit resulteert in 2-3 µm en middelgrote mesoporous microsferen, met een relevante specifieke oppervlakte (61.3 m2/g). Verkorting van de reactietijden bij de synthese resulteert in amorfe structuren, terwijl de hogere temperaturen leiden tot een lichte stijging in de poreusheid van de microsferen, met geen effect in de fotokatalytische prestaties. De materialen zijn foto-actieve onder UV-A/zichtbaar licht bestraling voor de afbraak van de antibiotica ciprofloxacine in water. Deze methode heeft aangetoond effectief in interlaboratory proeven, verkrijgen van soortgelijke BiOI microbolletjes in Mexicaanse en Chileense onderzoeksgroepen.
Inleiding
Een overvloed van halfgeleiders heeft tot nu toe al gesynthetiseerd streven naar photocatalysts met hoge activiteit onder zichtbaar licht bestraling, te degraderen van organische stoffen of voor het genereren van hernieuwbare energie in de vorm van waterstof1,2. Bismut oxyhalides BiOX (X = Cl, Br, of ik) kandidaten voor dergelijke toepassingen zijn vanwege hun hoge fotokatalytische efficiëntie onder zichtbaar licht of gesimuleerd zonlicht bestraling3,4. De band gap energie (Eg) van bismut oxyhalides vermindert met de toename van het atoomnum....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Opmerking: Lees alle de veiligheidsinformatiebladen (VIB) voordat u de chemische reagentia. Volg alle protocollen van de veiligheid door een laboratoriumjas en handschoenen te dragen. UV bescherming veiligheidsbril dragen tijdens de fotokatalyse-tests. Wees ervan bewust dat nanomaterialen belangrijk gevaarlijke effecten in vergelijking met hun voorlopers kan opleveren.
1. bereiding van de microsferen BiOI
- Los 2.9104 g bismut nitraat pentahydraat (Bi (3)3∙5H2O) in 60 mL ethyleenglycol in een bekerglas van glas voor oplossing 1. Los 0.9960 g KI in 60 mL ethyleenglycol in een bekergla....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
3D microstructuren van BiOI werden met succes gesynthetiseerd door de voorgestelde synthetische methode. Dit werd bevestigd door de beelden van de SEM weergegeven in Figuur 1a-c. De microsferen worden gevormd door laminaire structuren voor [Bi2O2]2 +, die zijn gebonden door twee jodide atomen1. De vorming van de microsferen hangt af van de temperatuur en tijd van de sol.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Wij beschouwen het mengsel van de voorlopers als de cruciale stap in de synthese van de solvothermal van de BiOI-microsferen. Een erg traag druipen van de KI-oplossing in het Bi (3)3 -oplossing (met een maximum van 1 mL/min) is van cruciaal belang om te verkrijgen mesoporous microsferen, aangezien hierdoor de trage formatie en zelf-assemblage van de [Bi2O2]+ 2 platen , gevolgd door de binding met de jodide-atomen te vormen van de BiOI-laminaten. De lamellen zijn de b.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
De auteurs willen bedanken voor de Secretaría de Ciencia, Tecnología-e Innovación de la Ciudad de México voor de middelen verstrekt voor het uitvoeren van deze werkzaamheden door middel van het gefinancierde project SECITI/047/2016, en de nationale fondsen voor wetenschappelijke en technologischeontwikkeling Chili (FONDECYT 11170431).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Bismuth(III) nitrate pentahydrate | Sigma Aldrich | 383074 | ACS reagent, ≥98.0% |
| Potassium iodide | Sigma Aldrich | 746428 | ACS reagent, ≥98.0% |
| Ethylene glycol | Sigma Aldrich | 324558 | Anhydrous, 99.8% |
| Ethanol | Meyer | 5405 | Technical Grade, 96% |
| Ciprofloxacin | Sigma Aldrich | 17850 | HPLC, ≥98.0% |
| Cary 5000 UV-Vis-NIR spectrophotometer | Agilent | Gebruikt voor de bepaling van de bandgap door het Tauc-model. | |
| JSM-5600 Scanning Electron Microscope | JOEL | Gebruikt voor de SEM-beelden. | |
| Autosob-1 | Qantachrome Instruments | Gebruikt voor de bepaling van oppervlaktegebied en poriëndiameter. | |
| TOC-L Total Organic Carbon Analyzer | Shimadzu | Gebruikt voor de bepaling van totaal organisch koolstof in watermonsters. | |
| Bruker AXS D8 Advance - X-ray Diffraction | Bruker | Bepaling van kristalstructuur en kristalgrootte |
Referenties
- Yu, C., Zhou, W., Liu, H., Liu, Y., Dionysiou, D. D. Design and fabrication of microsphere photocatalysts for environmental purification and energy conversion. Chemical Engineering Journal. 287, 117-129 (2016).
- Wang, H., et al.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
