F掺杂制备具有高暴露（001）晶面的BiOCl纳米片及其光催化性能

发布时间：2021-03-09 14:16

　　采用溶剂热-煅烧法,通过F掺杂合成了一系列具有高暴露（001）晶面的BiOCl纳米片。应用X射线衍射、N₂物理吸附、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见漫反射光谱、红外光谱和光电流响应等物理化学方法对合成的样品进行了表征分析。结果表明,掺杂适量的F可以促进BiOCl（110）优势晶面的生长,形成高暴露（001）晶面,同时可抑制BiOCl晶粒的长大,并增大BiOCl纳米片的比表面积和提高其表面羟基的数量。在模拟太阳光下,光催化降解偶氮染料罗丹明B结果表明,F掺杂能显著提高BiOCl对罗丹明B的光催化降解活性。其中F_1.0-BiOCl对罗丹明B的降解速率是BiOCl的2.67倍。此外,F_1.0-BiOCl对酸性橙Ⅱ的光催化降解活性是商业光催化剂P25（TiO₂）的1.24倍。F掺杂引起光催化活性大幅提升的主要原因是,高暴露（001）晶面的生成提升了BiOCl纳米片对染料的吸附性能,同时加快了光生e^-和h⁺分离。 

【文章来源】：无机化学学报. 2020,36(08)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

BiOCl和F掺杂BiOCl样品的XRD图

图3给出了F1.0?BiOCl样品的TEM图。图3(a)表明F1.0?BiOCl为表面平整光滑的纳米片。图3(b)为F1.0?BiOCl样品的高分辨透射电镜图，从中可以看出该纳米片的晶格条纹规整清晰，表明样品的结晶度很高。从内嵌图可以清晰看到互相垂直的2组晶格间距均为0.275 nm，对应于BiOCl的(110)晶面。(110)晶面2组晶格条纹之间的角度为90°，这在理论上会使得(001)晶面突出[22]。图3(c)表明(110)和(200)晶面衍射斑点之间的角度为45°，其对应的衍射斑点可归属于四方晶系BiOCl(001)晶面的晶带轴[23]。基于四方晶系BiOCl的对称性和以上的分析，图3(d)给出了F1.0?BiOCl(001)晶面突出的模型，其底部和顶部归属于F1.0?BiOCl的(001)晶面，除此之外的四面归属于F1.0?BiOCl的(110)晶面。图3 F1.0?BiOCl样品的TEM图

F1.0?BiOCl样品的TEM图


本文编号：3072986