类微乳化学沉淀法合成BiOBr-TiO2纳米复合材料及其光催化性能

栾云博 冯玉杰 王文欣 谢明政 井立强

引用本文: 栾云博, 冯玉杰, 王文欣, 谢明政, 井立强. 类微乳化学沉淀法合成BiOBr-TiO2纳米复合材料及其光催化性能[J]. 物理化学学报, 2013, 29(12): 2655-2660. doi: 10.3866/PKU.WHXB201310141 shu
Citation:  LUAN Yun-Bo, FENG Yu-Jie, WANG Wen-Xin, XIE Ming-Zheng, JING Li-Qiang. Synthesis of BiOBr-TiO2 Nanocrystalline Composite by Microemulsion-Like Chemical Precipitation Method and Its Photocatalytic Activity[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2013, 29(12): 2655-2660. doi: 10.3866/PKU.WHXB201310141 shu

类微乳化学沉淀法合成BiOBr-TiO2纳米复合材料及其光催化性能

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21071048)资助项目 (21071048)

摘要:

采用简单的类微乳化学沉淀法获得了有效复合的BiOBr-TiO2纳米材料. 该合成方法的关键在于Br-的双重作用. Br-既作为“桥”将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中CTA+与TiO2粒子相连, 构筑了稳定的油包水的类微乳体系. 同时, 它又作为BiOBr 的溴源有助于纳米复合材料异质结的形成. 与纯TiO2和传统的水相化学沉淀法获得的BiOBr-TiO2复合样品相比, 采用类微乳化学沉淀法获得的复合光催化剂表现出高的光生电荷分离效率, 相应地显示出优异的光催化降解气相乙醛和液相苯酚的性能, 这主要与BiOBr和TiO2粒子之间异质结的有效构筑有关.

English

    1. [1]

      (1) Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37.

      (1) Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37.

    2. [2]

      (2) Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi,W. Y.; Bahnemann, D.W.Chem. Rev. 1995, 95, 69. doi: 10.1021/cr00033a004(2) Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi,W. Y.; Bahnemann, D.W.Chem. Rev. 1995, 95, 69. doi: 10.1021/cr00033a004

    3. [3]

      (3) Asahi, R.; Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Aoki, K.; Taga, Y. Science2001, 293, 269. doi: 10.1126/science.1061051(3) Asahi, R.; Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Aoki, K.; Taga, Y. Science2001, 293, 269. doi: 10.1126/science.1061051

    4. [4]

      (4) Nagaveni, K.; Sivalingam, G.; Hegde, M. S.; Madras, G.Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 1600. doi: 10.1021/es034696i(4) Nagaveni, K.; Sivalingam, G.; Hegde, M. S.; Madras, G.Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 1600. doi: 10.1021/es034696i

    5. [5]

      (5) Li, H. H.; Chen, R. F.; Ma, Z.; Zhang, S. L.; An, Z. F.; Huang,W. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 1017. [李欢欢, 陈润锋,马琮, 张胜兰, 安众福, 黄维. 物理化学学报, 2011, 27,1017.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110514(5) Li, H. H.; Chen, R. F.; Ma, Z.; Zhang, S. L.; An, Z. F.; Huang,W. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 1017. [李欢欢, 陈润锋,马琮, 张胜兰, 安众福, 黄维. 物理化学学报, 2011, 27,1017.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110514

    6. [6]

      (6) Zhao,W.; Ma,W. H.; Chen, C. C.; Zhao, J. C.; Shuai, Z. G.J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4782. doi: 10.1021/ja0396753(6) Zhao,W.; Ma,W. H.; Chen, C. C.; Zhao, J. C.; Shuai, Z. G.J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4782. doi: 10.1021/ja0396753

    7. [7]

      (7) Kwak, E. S.; Lee,W.; Park, N. G.; Kim, J.; Lee, H. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1093. doi: 10.1002/adfm.v19:7(7) Kwak, E. S.; Lee,W.; Park, N. G.; Kim, J.; Lee, H. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1093. doi: 10.1002/adfm.v19:7

    8. [8]

      (8) Zang, Y. J.; Farnood, R. Appl. Catal. B: Environ. 2008, 79,334. doi: 10.1016/j.apcatb.2007.10.019(8) Zang, Y. J.; Farnood, R. Appl. Catal. B: Environ. 2008, 79,334. doi: 10.1016/j.apcatb.2007.10.019

    9. [9]

      (9) Dai, G. P.; Liu, S. Q.; Peng, R.; Luo, T. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2169. [戴高鹏, 刘素芹, 彭荣, 罗天雄, 物理化学学报, 2012, 28, 2169.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201207041(9) Dai, G. P.; Liu, S. Q.; Peng, R.; Luo, T. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2169. [戴高鹏, 刘素芹, 彭荣, 罗天雄, 物理化学学报, 2012, 28, 2169.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201207041

    10. [10]

      (10) Ai, Z.; Ho,W.; Lee, S.; Zhang, L. Environ. Sci. Technol. 2009,43, 4143. doi: 10.1021/es9004366(10) Ai, Z.; Ho,W.; Lee, S.; Zhang, L. Environ. Sci. Technol. 2009,43, 4143. doi: 10.1021/es9004366

    11. [11]

      (11) Zhang, X.; Ai, Z.; Jia, F.; Zhang, L. J. Phys. Chem. C 2008, 112,747. doi: 10.1021/jp077471t(11) Zhang, X.; Ai, Z.; Jia, F.; Zhang, L. J. Phys. Chem. C 2008, 112,747. doi: 10.1021/jp077471t

    12. [12]

      (12) Yu, C. L.; Cao, F. F.; Shu, Q.; Bao, Y. L.; Xie, Z. P.; Yu, J. C.;Yang, K. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 647. [余长林, 操芳芳, 舒庆, 包玉龙, 谢志鹏, Yu Jimmy C, 杨凯. 物理化学学报, 2012, 28, 647.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201201051(12) Yu, C. L.; Cao, F. F.; Shu, Q.; Bao, Y. L.; Xie, Z. P.; Yu, J. C.;Yang, K. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 647. [余长林, 操芳芳, 舒庆, 包玉龙, 谢志鹏, Yu Jimmy C, 杨凯. 物理化学学报, 2012, 28, 647.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201201051

    13. [13]

      (13) Ju, J. F.; Li, C. J.; Xu, M. J. Funct. Mater. 2005, 36, 648. [鞠剑峰, 李澄俊, 徐铭. 功能材料, 2005, 36, 648.](13) Ju, J. F.; Li, C. J.; Xu, M. J. Funct. Mater. 2005, 36, 648. [鞠剑峰, 李澄俊, 徐铭. 功能材料, 2005, 36, 648.]

    14. [14]

      (14) Li, F. B.; Gu, G. B.; Li, X. J.;Wan, H. F. Acta Phys. -Chim. Sin.2000, 11, 997. [李芳柏, 古国榜, 李新军, 万洪富. 物理化学学报. 2000, 11, 997.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20001108(14) Li, F. B.; Gu, G. B.; Li, X. J.;Wan, H. F. Acta Phys. -Chim. Sin.2000, 11, 997. [李芳柏, 古国榜, 李新军, 万洪富. 物理化学学报. 2000, 11, 997.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20001108

    15. [15]

      (15) Zhang, L.; Cao, X. F.; Chen, X. T.; Xue, Z. L. J. Colloid Interface Sci. 2011, 354, 630. doi: 10.1016/j.jcis.2010.11.042(15) Zhang, L.; Cao, X. F.; Chen, X. T.; Xue, Z. L. J. Colloid Interface Sci. 2011, 354, 630. doi: 10.1016/j.jcis.2010.11.042

    16. [16]

      (16) Liu, Z. S.;Wu, B. T.; Zhu, Y. B.;Wang, F.;Wang, L. G.J. Colloid Interface Sci. 2013, 392, 337. doi: 10.1016/j.jcis.2012.09.062(16) Liu, Z. S.;Wu, B. T.; Zhu, Y. B.;Wang, F.;Wang, L. G.J. Colloid Interface Sci. 2013, 392, 337. doi: 10.1016/j.jcis.2012.09.062

    17. [17]

      (17) Xiao, P. P.; Zhu, L. L.; Zhu, Y. C.; Qian, Y. T. J. Solid State Chem. 2011, 184, 1459. doi: 10.1016/j.jssc.2011.04.015(17) Xiao, P. P.; Zhu, L. L.; Zhu, Y. C.; Qian, Y. T. J. Solid State Chem. 2011, 184, 1459. doi: 10.1016/j.jssc.2011.04.015

    18. [18]

      (18) Li,W.W.; Matyjaszewski, K. Polym. Chem. 2012, 3, 1813.doi: 10.1039/c1py00431j(18) Li,W.W.; Matyjaszewski, K. Polym. Chem. 2012, 3, 1813.doi: 10.1039/c1py00431j

    19. [19]

      (19) Nishioka, K.; Niidome, Y.; Yamada, S. Langmuir 2007, 23,10353. doi: 10.1021/la7015534(19) Nishioka, K.; Niidome, Y.; Yamada, S. Langmuir 2007, 23,10353. doi: 10.1021/la7015534

    20. [20]

      (20) Wang,W. X.; Jing, L. Q.; Qu, Y. C.; Luan, Y. B.; Fu, H. G.;Xiao, Y. C. J. Hazard. Mater. 2012, 243, 169. doi: 10.1016/j.jhazmat.2012.10.017(20) Wang,W. X.; Jing, L. Q.; Qu, Y. C.; Luan, Y. B.; Fu, H. G.;Xiao, Y. C. J. Hazard. Mater. 2012, 243, 169. doi: 10.1016/j.jhazmat.2012.10.017

    21. [21]

      (21) Jing, L. Q.; Qu, Y. C.; Su, H. J.; Yao, C. H.; Fu, H. G. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 12375. doi: 10.1021/jp203566v(21) Jing, L. Q.; Qu, Y. C.; Su, H. J.; Yao, C. H.; Fu, H. G. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 12375. doi: 10.1021/jp203566v

    22. [22]

      (22) Luan, Y. B.; Jing, L. Q.; Xie, M. Z.; Shi, X.; Fan, X. X.; Cao, Y.;Feng, Y. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 1352. doi: 10.1039/c1cp22907a(22) Luan, Y. B.; Jing, L. Q.; Xie, M. Z.; Shi, X.; Fan, X. X.; Cao, Y.;Feng, Y. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 1352. doi: 10.1039/c1cp22907a

    23. [23]

      (23) Jing, L. Q.; Sun, X. J.; Shang, J.; Cai,W. M.; Xu, Z. L.; Du, Y.G.; Fu, H. G. Sol. Energg Mat. Sol. Cells 2003, 79, 133. doi: 10.1016/S0927-0248(02)00393-8(23) Jing, L. Q.; Sun, X. J.; Shang, J.; Cai,W. M.; Xu, Z. L.; Du, Y.G.; Fu, H. G. Sol. Energg Mat. Sol. Cells 2003, 79, 133. doi: 10.1016/S0927-0248(02)00393-8

    24. [24]

      (24) Lin, Y. H.;Wang, D. J.; Zhao, Q. D.; Yang, M.; Zhang, Q. L.J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3202. doi: 10.1021/jp037201k(24) Lin, Y. H.;Wang, D. J.; Zhao, Q. D.; Yang, M.; Zhang, Q. L.J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3202. doi: 10.1021/jp037201k

    25. [25]

      (25) Zhang, Q. H.; Gao, L.; Guo, J. K. Appl. Catal. B 2000, 26,207. doi: 10.1016/S0926-3373(00)00122-3(25) Zhang, Q. H.; Gao, L.; Guo, J. K. Appl. Catal. B 2000, 26,207. doi: 10.1016/S0926-3373(00)00122-3

    26. [26]

      (26) Cheng, H. F.; Huang, B. B.;Wang, Z. Y.; Qin, X. Y.; Zhang, X.Y.; Dai, Y. Chem. Eur. J. 2011, 17, 8039. doi: 10.1002/chem.v17.29(26) Cheng, H. F.; Huang, B. B.;Wang, Z. Y.; Qin, X. Y.; Zhang, X.Y.; Dai, Y. Chem. Eur. J. 2011, 17, 8039. doi: 10.1002/chem.v17.29

    27. [27]

      (27) Yang, X. H.; Li, Z.; Sun, C. H.; Yang, H. G.; Li, C. Z. Chem. Mater. 2011, 23, 3486. doi: 10.1021/cm2008768(27) Yang, X. H.; Li, Z.; Sun, C. H.; Yang, H. G.; Li, C. Z. Chem. Mater. 2011, 23, 3486. doi: 10.1021/cm2008768

    28. [28]

      (28) Qu, Y. C.;Wang,W. X.; Jing, L. Q. Appl. Surf. Sci. 2010, 257,151. doi: 10.1016/j.apsusc.2010.06.054(28) Qu, Y. C.;Wang,W. X.; Jing, L. Q. Appl. Surf. Sci. 2010, 257,151. doi: 10.1016/j.apsusc.2010.06.054

    29. [29]

      (29) Gun¹ko, V. M.; Zarko, V. I.; Turov, V. V.; Leboda, R.;Chibowski, E.; Pakhlov, E. M.; ncharuk, E. V.; Marciniak,M.; Voronin, E. F.; Chuiko, A. A. J. Colloid Interface Sci. 1999,220, 302. doi: 10.1006/jcis.1999.6481(29) Gun¹ko, V. M.; Zarko, V. I.; Turov, V. V.; Leboda, R.;Chibowski, E.; Pakhlov, E. M.; ncharuk, E. V.; Marciniak,M.; Voronin, E. F.; Chuiko, A. A. J. Colloid Interface Sci. 1999,220, 302. doi: 10.1006/jcis.1999.6481

    30. [30]

      (30) Jing, L. Q.; Fu, H. G.;Wang, B. Q.;Wang, D. J.; Xin, B. F.; Li,S. D.; Sun, J. Z. Appl. Catal. B: Environ. 2006, 62, 282. doi: 10.1016/j.apcatb.2005.08.012(30) Jing, L. Q.; Fu, H. G.;Wang, B. Q.;Wang, D. J.; Xin, B. F.; Li,S. D.; Sun, J. Z. Appl. Catal. B: Environ. 2006, 62, 282. doi: 10.1016/j.apcatb.2005.08.012

    31. [31]

      (31) Zhang, X.; Zhang, L. Z.; Xie, T. F.;Wang, D. J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7371. doi: 10.1021/jp900812d(31) Zhang, X.; Zhang, L. Z.; Xie, T. F.;Wang, D. J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7371. doi: 10.1021/jp900812d

    32. [32]

      (32) Kronik, L.; Shapira, Y. Surf. Sci. Rep. 1999, 37, 1. doi: 10.1016/S0167-5729(99)00002-3(32) Kronik, L.; Shapira, Y. Surf. Sci. Rep. 1999, 37, 1. doi: 10.1016/S0167-5729(99)00002-3

    33. [33]

      (33) Lu, Y. C.;Wang, L. L.;Wang, D. J.; Xie, T. F.; Chen, L. P.; Lin,Y. H. Mater. Chem. Phys. 2011, 129, 281. doi: 10.1016/j.matchemphys.2011.04.004

      (33) Lu, Y. C.;Wang, L. L.;Wang, D. J.; Xie, T. F.; Chen, L. P.; Lin,Y. H. Mater. Chem. Phys. 2011, 129, 281. doi: 10.1016/j.matchemphys.2011.04.004

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  733
  • 文章访问数:  1408
  • HTML全文浏览量:  81
文章相关
  • 发布日期:  2013-11-28
  • 收稿日期:  2013-07-17
  • 网络出版日期:  2013-10-14
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章