Bi2Sn2O7的不同水热法制备及其可见光光催化除As(Ⅲ)性能分析

庄建东 田勤奋 刘平

引用本文: 庄建东, 田勤奋, 刘平. Bi2Sn2O7的不同水热法制备及其可见光光催化除As(Ⅲ)性能分析[J]. 物理化学学报, 2016, 32(2): 551-557. doi: 10.3866/PKU.WHXB201511304 shu
Citation:  ZHUANG Jian-Dong, TIAN Qin-Fen, LIU Ping. Bi2Sn2O7 Visible-Light Photocatalysts: Different Hydrothermal Preparation Methods and Their Photocatalytic Performance for As(Ⅲ) Removal[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2016, 32(2): 551-557. doi: 10.3866/PKU.WHXB201511304 shu

Bi2Sn2O7的不同水热法制备及其可见光光催化除As(Ⅲ)性能分析

    通讯作者: 庄建东
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21303244) (21303244)

    福建农林大学杰出青年基金(XJQ201419)资助项目 (XJQ201419)

摘要: 利用微波和普通水热法合成出了具有可见光响应的Bi2Sn2O7纳米光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子顺磁共振谱(ESR)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对样品的晶相、比表面积、光吸收性能、形貌、光催化活性物种等结构与性质进行了系统表征,比较微波水热Bi2Sn2O7(MH-BSO)与普通水热Bi2Sn2O7(TH-BSO)形貌和微结构,并考察两者在可见光光照下光催化氧化As(Ⅲ)的性能差别。实验结果表明,MH-BSO具有更细小的粒径和更大的比表面积,而在可见光照射下,MH-BSO样品比TH-BSO样品具有更好的As(Ⅲ)的光催化氧化能力(可达98.7%)。此外,对Bi2Sn2O7纳米光催化剂氧化去除As(Ⅲ)的光催化机理进行初步探索,结果表明超氧自由基(O2)和空穴(hVB+)是主要起作用的中间反应活性物种。

English

    1. [1]

      (1) Amini, M.; Mueller, K.; Abbaspour, K. C.; Rosenberg, T.; Afyuni, M.; Mø ller, K. N.; Sarr, M.; Johnson, C. A.Environmental Science & Technology 2008, 42, 3662. doi: 10.1021/es071958y(1) Amini, M.; Mueller, K.; Abbaspour, K. C.; Rosenberg, T.; Afyuni, M.; Mø ller, K. N.; Sarr, M.; Johnson, C. A.Environmental Science & Technology 2008, 42, 3662. doi: 10.1021/es071958y

    2. [2]

      (2) Welch, A. H.; Westjohn, D.; Helsel, D. R.; Wanty, R. B. Ground Water 2000, 38, 589. doi: 10.1111/gwat.2000.38.issue-4(2) Welch, A. H.; Westjohn, D.; Helsel, D. R.; Wanty, R. B. Ground Water 2000, 38, 589. doi: 10.1111/gwat.2000.38.issue-4

    3. [3]

      (3) Kumar Maji, S.; Pal, A. Recent Patents on Engineering 2010, 4, 92. doi: 10.2174/187221210791233461(3) Kumar Maji, S.; Pal, A. Recent Patents on Engineering 2010, 4, 92. doi: 10.2174/187221210791233461

    4. [4]

      (4) Lee, H.; Choi, W. Environmental Science & Technology 2002, 36, 3872. doi: 10.1021/es0158197(4) Lee, H.; Choi, W. Environmental Science & Technology 2002, 36, 3872. doi: 10.1021/es0158197

    5. [5]

      (5) Kim, Y.; Kim, C.; Choi, I.; Rengaraj, S.; Yi, J. Environmental Science & Technology 2004, 38, 924. doi: 10.1021/es0346431(5) Kim, Y.; Kim, C.; Choi, I.; Rengaraj, S.; Yi, J. Environmental Science & Technology 2004, 38, 924. doi: 10.1021/es0346431

    6. [6]

      (6) Bissen, M.; Frimmel, F. H. Acta Hydrochimica et Hydrobiologica 2003, 31, 9. doi: 10.1002/aheh.200390025(6) Bissen, M.; Frimmel, F. H. Acta Hydrochimica et Hydrobiologica 2003, 31, 9. doi: 10.1002/aheh.200390025

    7. [7]

      (7) Bissen, M.; Frimmel, F. H. Acta Hydrochimica et Hydrobiologica 2003, 31, 97.(7) Bissen, M.; Frimmel, F. H. Acta Hydrochimica et Hydrobiologica 2003, 31, 97.

    8. [8]

      (8) Driehaus, W.; Seith, R.; Jekel, M. Water Research 1995, 29, 297. doi: 10.1016/0043-1354(94)E0089-O(8) Driehaus, W.; Seith, R.; Jekel, M. Water Research 1995, 29, 297. doi: 10.1016/0043-1354(94)E0089-O

    9. [9]

      (9) Emett, M. T.; Khoe, G. H. Water Research 2001, 35, 649. doi: 10.1016/S0043-1354(00)00294-3(9) Emett, M. T.; Khoe, G. H. Water Research 2001, 35, 649. doi: 10.1016/S0043-1354(00)00294-3

    10. [10]

      (10) Pettine, M.; Campanella, L.; Millero, F. J. Geochimica et Cosmochimica Acta 1999, 63, 2727. doi: 10.1016/S0016-7037(99)00212-4(10) Pettine, M.; Campanella, L.; Millero, F. J. Geochimica et Cosmochimica Acta 1999, 63, 2727. doi: 10.1016/S0016-7037(99)00212-4

    11. [11]

      (11) Kim, M. J.; Nriagu, J. Science of the Total Environment 2000, 247, 71. doi: 10.1016/S0048-9697(99)00470-2(11) Kim, M. J.; Nriagu, J. Science of the Total Environment 2000, 247, 71. doi: 10.1016/S0048-9697(99)00470-2

    12. [12]

      (12) Bissen, M.; Vieillard-Baron, M. M.; Schindelin, A. J.; Frimmel, F. H. Chemosphere 2001, 44, 751. doi: 10.1016/S0045-6535(00)00489-6(12) Bissen, M.; Vieillard-Baron, M. M.; Schindelin, A. J.; Frimmel, F. H. Chemosphere 2001, 44, 751. doi: 10.1016/S0045-6535(00)00489-6

    13. [13]

      (13) Dutta, P. K.; Pehkonen, S.; Sharma, V. K.; Ray, A. K.Environmental Science & Technology 2005, 39, 1827. doi: 10.1021/es0489238(13) Dutta, P. K.; Pehkonen, S.; Sharma, V. K.; Ray, A. K.Environmental Science & Technology 2005, 39, 1827. doi: 10.1021/es0489238

    14. [14]

      (14) Fostier, A. H.; Pereira, M. D. S. S.; Rath, S.; Guimarã es, J. R.Chemosphere 2008, 72, 319. doi: 10.1016/j.chemosphere.2008.01.067(14) Fostier, A. H.; Pereira, M. D. S. S.; Rath, S.; Guimarã es, J. R.Chemosphere 2008, 72, 319. doi: 10.1016/j.chemosphere.2008.01.067

    15. [15]

      (15) Xu, T.; Cai, Y.; O'Shea, K. E. Environmental Science & Technology 2007, 41, 5471. doi: 10.1021/es0628349(15) Xu, T.; Cai, Y.; O'Shea, K. E. Environmental Science & Technology 2007, 41, 5471. doi: 10.1021/es0628349

    16. [16]

      (16) Ló pez-Muñ oz, M.; Revilla, A.; Alcalde, G. Catalysis Today 2015, 240, 138. doi: 10.1016/j.cattod.2014.05.008(16) Ló pez-Muñ oz, M.; Revilla, A.; Alcalde, G. Catalysis Today 2015, 240, 138. doi: 10.1016/j.cattod.2014.05.008

    17. [17]

      (17) Yang, H.; Lin, W. Y.; Rajeshwar, K. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 1999, 123, 137. doi: 10.1016/S1010-6030(99)00052-0(17) Yang, H.; Lin, W. Y.; Rajeshwar, K. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 1999, 123, 137. doi: 10.1016/S1010-6030(99)00052-0

    18. [18]

      (18) Ryu, J.; Choi, W. Environmental Science & Technology 2004, 38, 2928. doi: 10.1021/es034725p(18) Ryu, J.; Choi, W. Environmental Science & Technology 2004, 38, 2928. doi: 10.1021/es034725p

    19. [19]

      (19) Devi, G. S.; Manorama, S.; Rao, V. Journal of the Electrochemical Society 1998, 145, 1039. doi: 10.1149/1.1838385(19) Devi, G. S.; Manorama, S.; Rao, V. Journal of the Electrochemical Society 1998, 145, 1039. doi: 10.1149/1.1838385

    20. [20]

      (20) Udod, L.; Aplesnin, S.; Sitnikov, M.; Molokeev, M. Physics of the Solid State 2014, 56, 1315. doi: 10.1134/S1063783414070336(20) Udod, L.; Aplesnin, S.; Sitnikov, M.; Molokeev, M. Physics of the Solid State 2014, 56, 1315. doi: 10.1134/S1063783414070336

    21. [21]

      (21) Andrews, P. C.; Junk, P. C.; Nuzhnaya, I.; Thielemann, D. T.Inorganic Chemistry 2012, 51, 751. doi: 10.1021/ic202707p(21) Andrews, P. C.; Junk, P. C.; Nuzhnaya, I.; Thielemann, D. T.Inorganic Chemistry 2012, 51, 751. doi: 10.1021/ic202707p

    22. [22]

      (22) Du, S. Q.; Yuan, Y. F.; Tu, W. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29 (9), 2062. [杜书青, 袁宇峰, 涂伟霞. 物理化学学报, 2013, 29(9), 2062.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201306213(22) Du, S. Q.; Yuan, Y. F.; Tu, W. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29 (9), 2062. [杜书青, 袁宇峰, 涂伟霞. 物理化学学报, 2013, 29(9), 2062.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201306213

    23. [23]

      (23) Tian, Q.; Zhuang, J.; Wang, J.; Liu, P. Applied Catalysis A: General 2012, 425, 74.(23) Tian, Q.; Zhuang, J.; Wang, J.; Liu, P. Applied Catalysis A: General 2012, 425, 74.

    24. [24]

      (24) Nesbitt, H.; Canning, G.; Bancroft, G. Geochimica et Cosmochimica Acta 1998, 62, 2097. doi: 10.1016/S0016-7037(98)00146-X(24) Nesbitt, H.; Canning, G.; Bancroft, G. Geochimica et Cosmochimica Acta 1998, 62, 2097. doi: 10.1016/S0016-7037(98)00146-X

    25. [25]

      (25) Liu, G.; Zhao, J.; Hidaka, H. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 2000, 133, 83. doi: 10.1016/S1010-6030(00)00227-6(25) Liu, G.; Zhao, J.; Hidaka, H. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 2000, 133, 83. doi: 10.1016/S1010-6030(00)00227-6

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  397
  • HTML全文浏览量:  28
文章相关
  • 收稿日期:  2015-10-06
  • 网络出版日期:  2015-11-26
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