新型BiOBr光催化剂的制备及性能研究

时间远短 于传 统 的加 热 模 式 ， 并 且 提 供 了一 个 简 便、 快速 的制备 途径 。
１ 实 验 部 分
１ ． １ 催化 剂 的制备
取 ０ ． ６ ０ ８ ５ ｇ Ｂ ｉ （ Ｎ Ｏ ３ ） ３・５ Ｈ ２ Ｏ， 取 Ｋ Ｂ ｒ和
催 化 性 能 。Ａ ｉ ｚ Ｈ 等 采 用非 水 溶 液 溶胶 凝 胶 法以 Ｂ ｉ （ Ｎ Ｏ ） ・ ５ Ｈ Ｏ和 Ｃ Ｔ Ａ Ｂ为铋 源 和溴 源 制
Ｂ ｒ 可 见 光 照 射 下 的 光催 化 活性 。结 果 表 明 ， 在水热反应温度为 １ ６ ０ ￣ Ｃ、 水热反应 时间为 ８ ｈ的 条 件 下 ， 制 备的 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 纳 米 材料 具 有 很 好 的 光 催 化 活 性 ， 在 降 解 罗丹 明 Ｂ染料 时 降 解 率 达 ９ ３ ％， Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 的 晶 型 结 构 受反 应 条 件 的影 响 ， 它 的 禁 带 宽度 为 ２ ． ６ ９ ｅ Ｖ。 关键 词 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 催化 剂 可见 光 光 催 化 中图分类号 Ｔ Ｑ ０ ３ １ ． ８ 文献 标 识 码 Ａ 文 章 编 号 １ ０ ０ ０ — ３ ９ ３ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ － ０ ８ ６ ８ — ０ ４
成 了两种 由纳 米 片 自组 装 的微 球 ， 在 紫外 光 的 照 射下 降解 甲基橙 可达 ９ ９ ％， 使用 微 波加 热使 反 应
层 状结 构 。 。Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 作 为 一 种新 型 的半 导 体 材
料， 具有 良好 的光 学 、 催 化 性 能 和 独 特 的 电子 结 构， 因此 吸 引 了研 究者 的广 泛关 注 。Ｈ ａ ｎ ｇ Ｗ Ｄ 等 最 先 提 出 卤 氧 化 铋 这 种 新 型 材 料 ， 并指出 Ｂ ｉ Ｏ Ｘ（ Ｘ＝Ｆ 、 Ｃ Ｉ 、 Ｂ ｒ 、 Ｉ ） 在 可 见 光下 具 有 良好 的光
溴 氧化铋 （ Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ ） 是 一 种 重要 的 Ｖ — Ｖ Ｉ — Ｖ Ｉ Ｉ 三 元 化合 物 ， 呈 四方 晶型 结 构， 其 晶体 结 构是 由 ［ Ｂ ｉ Ｏ ］ 层 和交 叉在 其 中 的 双层 卤素 原 子构 成 的
Ｃ Ｔ Ａ Ｂ为反应 物 ， 通 过 添加 油 酸模 版 剂 的选 择 ， 合
备得 到 纳 米 片微 球 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ ， 合 成 的纳 米 微 球 可 以 在可见 光下 降解 空气 中的 Ｎ Ｏ， 由于 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 催化 剂
Ｃ Ｔ Ａ Ｂ各 １ ｇ分别 于 ４ ５ ｍＬ无 水 乙醇 中 ， 均 匀搅 拌 ，
直至所 有 的试 剂都均 匀分散 到溶 剂 中。在真 空干
燥 箱 内特定温 度条件 下反 应一 系列 的时间 。将配
好 的前 驱 体 置 于 ２ ５ ０ ｍＬ特 氟龙 衬 里 的不锈 钢 水
热高 压釜 内 ， 在 特定 温 度 的条 件 下 反应 一 定 时 间 后 自然冷却 至 室温 ， 然 后 分别 用 去 离 子水 和 无 水 乙醇 交替洗 涤数 次 ， 在６ ０ ℃ 下 干燥 １ ２ ｈ得 到 Ｂ ｉ Ｏ — Ｂ ｒ 样 品备 用 。 １ ． ２ 催化剂 的表 征 采用 日本 理 学 Ｄ ／ ＭＡ Ｘ ． ２ ２ ０ ０型 ｘ射 线 衍 射 仪 表征 分 析 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ系催 化 剂 ， Ｃ ｕ靶 ， Ｋ 线 （ Ａ＝ ０ ． １ ５ ４ １ ８ ｎ ｍ） ， 管 电压 ３ ０ ｋ Ｖ， 管 电流 ｌ Ｏ Ｏ ｍ Ａ， 扫 描
摘 要 采 用水 热 合 成 法 制 备 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 可 见 光 催化 剂 ， 选择 适合 的 溴 源 ， 考 察 了水 热 反 应 温 度 和 时 间 对 制
备催 化 剂 的影 响 。 同时 采 用 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｂ Ｅ Ｔ 、 Ｕ ｖ — ｖ ｉ ｓ紫 外 一可 见 光 谱 等 手 段 对 样 品 进 行 了表 征 。 研 究 了 Ｂ ｉ Ｏ —
２ 速 率 为 １ ０ 。 ／ ｍ ｉ ｎ ， 扫描 ２ 的范 围 为 １ ０—８ ０ 。 在
的球状 分级 结 构 ， 有利 于 降 解 中 间物 的 氧化 和 扩 散 ， 使得 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 微球 具有 非常高 的活性 。
林 海莉 等 利 用沉积 一沉 淀法制 备 了新 型 的 Ａ ｇ Ｂ ｒ ／ Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 复合光催化剂 ， 具有三维花状结构， 对 可见光 表现 出很 好 的光 催 化活 性 。 因为 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 对 可见 光有较 好 的 响应 ， 所 以也被 研 究 人员 用 于 降解 环 境 中 的有 机 污 染 物 。樊 彩 梅 等 利 用 制备 产 物 中不 同带 隙 的 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 和 Ｂ ｉ Ｏ Ｃ １ 光催 化剂 耦 合 的方式 ， 制 备得 到 比例 为 ４ ： １的 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ ／ Ｂ ｉ Ｏ Ｃ １ 复 合光催 化剂 ， 该 催 化 剂可 用 于 降解 水 中有机 污
化
工
自 动
化 及
仪
表
第 ４ Ｏ卷
新型 Ｂ ｉ ＯＢ ｒ 光 催 化 剂 的 制 备 及 性 能 研 究
陈 颖 ｈ 孙 男男 孟庆 刚 孙露 露ｈ 梁宏 宝 张 宏 宇
（ １ ． 东北石油大学 ａ ． 化学 化 工 学 院 石 油 与天 然 气 化 工 省 高校 重 点 实 验 室 ； ｂ ． 机 械科 学 与 工 程 学 院 ， 黑 龙 江 大庆 １ ６ ３ ３ １ ８ ２ ． 中国 石 油 大庆 石 化 公 司 ａ ．化 工 一 厂 ； ｂ ． 炼 油厂， 黑龙江 大室温 条件 下 ， 利 用超 声 波辐
射 方法 快 速 合 成 了 四方 状 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ纳 米 片 光 催 化 剂， 可 以显著 提高 Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 的结 晶度 ， 并使 其 晶粒发