回流法可控合成BiPO4纳米棒及其光催化性能

doi:10.3866/PKU.WHXB201301043

物理化学学报 >> 2013, Vol. 29 >> Issue (03): 576-584.doi: 10.3866/PKU.WHXB201301043

回流法可控合成BiPO₄纳米棒及其光催化性能

朱艳艳^1,2, 刘艳芳¹, 吕艳辉¹, 王华², 凌强², 朱永法¹

1 清华大学化学系, 北京 100084;
2 空军装备研究院航空气象防化研究所, 北京 100085

收稿日期:2012-10-24 修回日期:2013-01-04 发布日期:2013-02-25
通讯作者: 朱永法 E-mail:zhuyf@tsinghua.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(20925725, 50972070); 科技部创新方法工作专项及清华大学自主科研计划资助项目

Reflux Preparation and Photocatalytic Performance of Bismuth Phosphate Nanorods

ZHU Yan-Yan^1,2, LIU Yan-Fang¹, LÜ Yan-Hui¹, WANG Hua², LING Qiang², ZHU Yong-Fa¹

1 Department of Chemistry, Tsinghua University, Beijing 100084, P. R. China;
2 Institute of Aeronautical Meteorology and Chemical Defence, Equipment Academy of Air Force, Beijing 100085, P. R. China

Received:2012-10-24 Revised:2013-01-04 Published:2013-02-25
Supported by:
The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (20925725, 50972070), Special Project on Innovative Method from the Ministry of Science and Technology of China and Tsinghua University Initiative Scientific Research Program, China.

摘要/Abstract

摘要：

采用回流法合成了BiPO₄纳米棒光催化剂, 探讨了反应时间、反应物比例、pH值和反应物浓度对BiPO₄晶相结构和形貌尺寸的影响, 利用粉末X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面积分析(BET)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对产物进行了表征, 以亚甲基蓝(MB)为探针研究了其光催化活性. 反应时间和反应物浓度对产物的形貌尺寸影响较大, 反应物比例和pH值对产物晶相结构和形貌尺寸均有较大的影响, 进一步影响BiPO₄光催化剂的活性. 调控各种因素后可合成出具有单斜相独居石/六方相混晶结构的高紫外光活性BiPO₄纳米棒光催化剂.

关键词: 回流, 可控合成, BiPO₄, 混晶结构, 光催化

Abstract:

BiPO₄ nanorods were synthesized by reflux, and the effect of reaction time, reactant ratio and concentration, and pH value on BiPO₄ crystal structure and morphology was investigated. Nanorods were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), specific surface area analysis (BET), and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS). The ability of BiPO₄ to photo-degrade methylene blue (MB) was investigated. The reaction time and reactant concentration influenced the product morphology. The reactant ratio and pH value had a large effect on the product crystal structure and morphology, and also on the photo-activity of BiPO₄. Highly UV active BiPO₄ nanorods of monoclinic monazite/hexagonal mixed crystal structure suitable for photocatalysis could be prepared by carefully controlling the above conditions.

Key words: Refluxing method, Controllable synthesis, Bismuth phosphate, Mixed crystal structure, Photocatalysis

朱艳艳, 刘艳芳, 吕艳辉, 王华, 凌强, 朱永法. 回流法可控合成BiPO₄纳米棒及其光催化性能[J]. 物理化学学报, 2013, 29(03), 576-584. doi: 10.3866/PKU.WHXB201301043

ZHU Yan-Yan, LIU Yan-Fang, LÜ Yan-Hui, WANG Hua, LING Qiang, ZHU Yong-Fa. Reflux Preparation and Photocatalytic Performance of Bismuth Phosphate Nanorods[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29(03), 576-584. doi: 10.3866/PKU.WHXB201301043

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201301043

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2013/V29/I03/576

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回流法可控合成BiPO₄纳米棒及其光催化性能

Reflux Preparation and Photocatalytic Performance of Bismuth Phosphate Nanorods

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