| Bi3.25Sm0.75Ti3O12纳米线的水热合成及可见光催化性能 |
| Hydrothermal Synthesis and Visible Light Photocatalytic Property of Bi3.25Sm0.75Ti3O12 Nanowires |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 林雪 | 吉林师范大学化学学院, 环境友好材料制备与应用教育部重点实验室, 四平 136000 | jlsdlinxue@126.com | | 关庆丰 | 江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013 | | | 邹春杰 | 吉林师范大学化学学院, 环境友好材料制备与应用教育部重点实验室, 四平 136000 | | | 刘婷婷 | 吉林师范大学化学学院, 环境友好材料制备与应用教育部重点实验室, 四平 136000 | | | 张瑶 | 吉林师范大学化学学院, 环境友好材料制备与应用教育部重点实验室, 四平 136000 | | | 刘春波 | 吉林师范大学化学学院, 环境友好材料制备与应用教育部重点实验室, 四平 136000 | | | 翟宏菊 | 吉林师范大学化学学院, 环境友好材料制备与应用教育部重点实验室, 四平 136000 | |
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| 摘要: 用一步水热法制备了直径约为40 nm的Bi3.25Sm0.75Ti3O12(BSmT)纳米线。BSmT纳米线为层状钙钛矿结构。紫外可见漫反射光谱表明,制备出的BSmT材料的带隙能约为2.67 eV。催化反应结果表明,BSmT的光催化活性比掺氮TiO2(N-TiO2)和纯相钛酸铋(Bi4Ti3O12,BIT)高得多,经可见光照射360 min,浓度为0.01 mmol·L-1甲基橙溶液的降解率可达到92.0%。BSmT光催化剂具有更高催化活性的原因是Sm3+离子掺杂拓展了BIT对可见光的吸收范围,同时抑制了BIT的光生电子-空穴的复合。并且BSmT光催化剂经循环使用4次后,其光催化活性并没有明显降低,表明BSmT是一种稳定有效的可见光催化剂。 |
| 关键词: 钛酸铋 掺钐 纳米线 水热合成 光催化降解 可见光照射 |
| 基金项目: 吉林师范大学博士科研启动项目,环境友好材料制备与应用教育部重点实验室课题资助项目。 |
| Abstract: Bi3.25Sm0.75Ti3O12 (BSmT) nanowires of 40 nm in diameter were synthesized through a one-step hydrothermal process. The BSmT nanowires are of layered perovskites. The results of UV-Visible diffuse reflectance spectra (DRS) demonstrate that the band gap of BSmT nanowires is about 2.67 eV. The BSmT nanowires exhibit higher photocatalytic activity than that of the traditional N doped TiO2 (N-TiO2) and pure bismuth titanate (Bi4Ti3O12, BIT). 92.0% methyl orange (MO) (0.01 mmol·L-1) is decolorized after visible light irradiation for 360 min. The high photocatalytic performance of BSmT photocatalyst could be attributed to the strong visible light absorption and the recombination restraint of the e-/h+ pairs resulting from doping of Sm3+ ions. In addition, after 4 recycles, there is no significant decrease in the photocatalytic activity, indicating that BSmT is a stable photocatalyst for degradation of MO under visible light irradiation. |
| Keywords: bismuth titanate samarium doping nanowires hydrothermal synthesis photocatalytic degradation visible light irradiation |
| 投稿时间：2012-10-07 修订日期：2012-11-02 |
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| 林雪,关庆丰,邹春杰,刘婷婷,张瑶,刘春波,翟宏菊.Bi3.25Sm0.75Ti3O12纳米线的水热合成及可见光催化性能[J].无机化学学报,2013,29(3):605-612. |
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