Este artigo descreve um método sintético para obter microesferas de oxyiodide de bismuto, que são altamente funcionais para realizar a remoção fotocatalítica de poluentes orgânicos, como a ciprofloxacina, em água sob irradiação de luz UV-A/visível.
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Artigo de método
Um método sintético Facile para obter Oxyiodide de bismuto microesferas altamente funcional para os processos de Photocatalytic de depuração de água
Neste artigo
Resumo
Resumo
Oxyhalide de bismuto (BiOI) é um material promissor para luz solar-conduzido-ambiental fotocatálise. Dado que a estrutura física deste tipo de materiais altamente está relacionada ao seu desempenho fotocatalítico, é necessário padronizar os métodos sintéticos a fim de obter as arquiteturas mais funcionais e, assim, o maior fotocatalítico eficiência. Aqui, nós relatamos uma rota confiável para obter BiOI microesferas através do processo de solvothermal, utilizando Bi (3)3 e iodeto de potássio (KI) como precursores e glicol de etileno como um modelo. A síntese é padronizada em uma autoclave de 150 mL, a 126 ° C por 18 h. Isso resulta em microesferas de mesoporos µm de tamanho de 2-3, com uma área de superfície específica relevante (61,3 m2/g). Encurtar os tempos de reação na síntese resulta em estruturas amorfas, enquanto temperaturas mais elevadas conduzem a um ligeiro aumento da porosidade de microesferas, com nenhum efeito no desempenho fotocatalítica. Os materiais são foto-ativo sob irradiação de luz UV-A/visível a degradação da ciprofloxacina antibiótica na água. Este método tem demonstrado para ser eficaz em testes interlaboratoriais, obtenção de microesferas de BiOI semelhantes em grupos de pesquisa mexicano e chileno.
Introdução
Uma infinidade de semicondutores tem sido sintetizada até agora, apontando para photocatalysts com alta atividade sob irradiação de luz visível, para degradar os compostos orgânicos ou para gerar energia renovável na forma de hidrogênio1,2. Bismuto oxyhalides BiOX (X = Cl, Br ou eu) são candidatos para tais aplicações devido a sua eficiência elevada photocatalytic sob irradiação de luz solar visível de luz ou simulado3,4. A energia de gap band (Eg) de bismuto oxyhalides diminui com o aumento do número atômico do iodetos; assim, BiOI é o mate....
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Protocolo
Nota: Por favor, Leia todas as fichas de segurança (MSDS) antes de utilizar os reagentes químicos. Siga todos os protocolos de segurança, vestindo um jaleco e luvas. Use óculos de segurança de proteção de UV durante os testes de fotocatálise. Esteja ciente de que os nanomateriais podem apresentar importantes efeitos perigosos em comparação com seus precursores.
1. preparação de microesferas de BiOI
- Para a solução 1, dissolva 2,9104 g de bismuto nitrato penta-hidratado (Bi (3)3∙5H2O) em 60 mL de etileno glicol num copo de vidro. Para a solução 2, dissolva 0,9960 g d....
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Resultados
Microestruturas 3D de BiOI foram sintetizadas com sucesso pelo método sintético proposto. Isto foi confirmado pelas imagens SEM mostrado na Figura 1a–c. As microesferas são formadas a partir de estruturas laminares de [Bi2O2]2 +, que são ligadas por dois átomos de iodeto1. A formação das microesferas depende da temperatura e tempo do procedimento solvothermal, esses par.......
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Discussão
Consideramos a mistura dos precursores como o passo fundamental na síntese das microesferas BiOI solvothermal. Um muito lento gotejar da solução de KI para a solução de Bi (3)3 (no máximo de 1 mL/min) é crucial para obter microesferas de mesoporos, uma vez que permite a formação lenta e auto-montagem das placas [Bi2O2]+ 2 , seguido pela ligação com os átomos de iodeto para formar os laminados BiOI. As lamelas são os tijolos das microesferas na etapa de solvothermal (.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores querem agradecer a Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Ciudad de México para os recursos fornecidos para realizar este trabalho através do projeto financiado SECITI/047/2016 e os fundos nacionais para o desenvolvimento científico e tecnológico Chile (FONDECYT 11170431).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Nitrato de bismuto(III) pentahidratado | Sigma Aldrich | 383074 | reagente ACS, ≥ 98,0% |
| de iodeto de potássio | Sigma Aldrich | 746428 | reagente ACS, ≥ 98,0% |
| Etilenoglicol | Sigma Aldrich | 324558 | Anidro, 99,8% |
| Etanol | Meyer | 5405 | Grau Técnico, 96% |
| Ciprofloxacina | Sigma Aldrich | 17850 | HPLC, ≥ 98,0% |
| Cary 5000 Espectrofotômetro UV-Vis-NIR | Agilent | Usado para a determinação do intervalo de banda pelo modelo Tauc. | |
| Microscópio Eletrônico de Varredura JSM-5600 | JOEL | Usado para as imagens SEM. | |
| Autosob-1 | Qantachrome | Usado para a determinação da área de superfície e diâmetro dos poros. | |
| Analisador de Carbono Orgânico Total TOC-L | Shimadzu | Usado para determinação de carbono orgânico total em amostras de água. | |
| Bruker AXS D8 Advance - Difração de Raios-X | Bruker | Determinação da estrutura cristalina e tamanho do cristalito |
Referências
- 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.
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Reimpressões e permissões
