BiOBr

摘要： 日益严峻的能源危机与全球变暖问题严重影响着人类的生存环境,因此急需开发一种绿色环保的新型能源来缓解这一现状.将CO_(2)气体转化为燃料或高附加值碳基化学品被认为是一种可以同时缓解能源危机和CO_(2)排放的绿色途径.受自然界光合作用的启发,光催化CO_(2)还原途径因其以太阳光为能量来源、反应过程无二次污染,被认为是一种环境友好的CO_(2)转化途径.然而,受制于光催化剂电荷转移效率较低以及CO_(2)分子活化能力不理想等因素,人工光合过程实现高效CO_(2)还原仍然具有很大挑战.前期研究表明,通过材料的调控可有效提升其光催化CO_(2)还原能力.其中,通过在材料表面引入电子集流体的方法可以有效收集并聚集产生的光生电荷,提升材料的电荷传输效率,实现材料光催化CO_(2)还原能力的提升.受此启发,本文以BiOBr(BOB)材料为主体,在其表面引入“电子集流体”型Bi_(19)S_(27)Br_(3)(BSB)纳米棒材料,成功制备BSB/BOB复合材料.通过X射线衍射、扫描电镜和高分辨透射电镜表征证明了BSB棒状结构已成功复合在BOB材料表面.同时,对所制BSB/BOB材料进行了光催化CO_(2)还原活性结果表明,BSB/BOB材料相比于单体BSB和BOB均展现出更强的CO_(2)还原制备CO的能力.其中,BSB/BOB-5材料CO产出速率为19.83μmol g^(‒1)h^(‒1),其活性分别约为单体BSB和BOB材料的8.74倍和2.40倍.紫外-可见漫反射光谱和电化学测试结果表明,BSB的引入有效提升材料的光响应能力和光生载流子的分离传输效率.结合莫特-肖特基测试和能带理论计算结果给出了光生电子可以从BOB材料导带传递并聚集在BSB材料导带的过程.理论计算结果进一步显示,在BSB/BOB材料中,BSB作为电子集流体,可以有效收集并聚集BOB表面的电子.此外,由于BSB具备较强的CO_(2)吸附能力,其在BSB/BOB材料中可以作为CO_(2)的吸附-活化位点,进而有效提升材料的光催化活性.结合原位红外漫反射光谱分析BSB/BOB材料表面光催化CO_(2)还原过程中生成的中间产物,进而提出了可能的光催化CO_(2)还原机理.综上,本研究为高性能光催化CO_(2)还原催化剂的设计与制备提供了新思路.

摘要： 通过光催化来高效利用太阳能是解决环境问题和可持续发展未来的理想选择。BiOBr的半导体因其独特的窄带隙和层状结构,且具有优异的可见光吸收能力、低毒性和高光催化活性等优点,被广泛用作环境修复的光催化剂。正因为BiOBr的应用广泛且前景广阔,所以人们专注于对BiOBr的深入研究。本文综述了BiOBr基光催化剂在环境修复方面的最新发展及其制备与应用。重点介绍了控制产物形貌的合成策略,以及提高光催化活性的有效改性策略。其包括通过电荷分离增强本体相,增强空间电荷分离。本文还从污染物净化和二氧化碳减排两个方面综述了BiOBr基光催化剂在环境方面的应用。最后,讨论了BiOBr基材料在未来光催化研究中的挑战和机遇。

摘要： 通过溶剂热法制备了一种可磁回收CoFe_(2)O_(4)/RGO/BiOBr(CRB)三元复合光催化剂。利用TEM、XRD表征了该光催化剂的微观形貌和晶体结构。在可见光驱动下降解亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB),探讨了光催化剂的光催化活性与稳定性,结果表明:制备得到的CRB复合光催化剂在40°C时具有最佳的光催化性能,对MB(20 mg/L)的降解率在30 min能达到82%,光照60 min能降解81%的RhB(20 mg/L)。利用外加磁场将CRB复合光催化剂分离后进行了5次循环实验,该复合光催化剂对MB和RhB的降解率仍能分别达到80%和78%。结合UV-Vis DRS、PL和EIS,研究了其光催化性能变化的原因。基于能带结构理论公式,推导出了磁性CRB体系的光催化降解机理。

摘要： 利用水热法以十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂以及溴源,成功地制备了三维花状Bi_(2)WO_(6)/BiOBr异质结。通过X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜、紫外可见漫反射光谱、光电流、Nyquist曲线和电子顺磁共振分别对样品的结构、形貌、组成和光电化学性能进行了表征。结果表明,20~30 nm的BiOBr纳米粒子均匀地附着在Bi_(2)WO_(6)薄片上形成三维花状结构。Bi_(2)WO_(6)/BiOBr与纯Bi_(2)WO_(6)相比,扩展了可见光的响应范围,且提高了催化剂光生电子与空穴的分离效率。光降解实验表明w_(DDAB)/w_(CTAB)=2.6时Bi_(2)WO_(6)/BiOBr的光催化性能最优。在300 W氙灯(波长>420 nm)可见光照射下,其在降解罗丹明B中表现出最高的反应速率常数(0.0997 min^(-1)),分别约为Bi_(2)WO_(6)(0.0376 min^(-1))和BT‑4(0.0523 min^(-1),w_(DDAB)/w_(CTAB)=3.9)的2.7倍和1.9倍,且6个循环后活性依然没有明显衰减。Bi_(2)WO_(6)/BiOBr异质结还可以无选择性地降解其他类型的有机染料,如亚甲基蓝、孔雀石绿和甲基橙。最后,基于活性物种捕获实验和Mulliken原子电负性理论计算结果,提出了Bi_(2)WO_(6)/BiOBr异质结的光降解机理。

摘要： 以Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O、Zn(CH_(3)COO)_(2)·2H_(2)O和NaBr为前驱体,采用简单溶剂热法制备BiOBr/ZnO三维花状微纳米复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光子能谱、N_(2)吸附-脱附、光致发光和电子顺磁共振等分析技术对其理化性质进行了表征。通过可见光催化降解罗丹明B(RhB)的实验测试了复合材料的光催化性能。结果表明ZnO含量为5%的BiOBr/ZnO光催化活性最优,RhB降解率在50 min后达到98.3%,其降解速率常数是纯ZnO和BiOBr的6.3倍和3.4倍,并且具有较高的稳定性。复合材料光催化性能增强的可能原因为ZnO的引入增强了可见光的吸收和光生载流子的电荷分离效率。

摘要： 研究了采用阳极氧化—连续离子层吸附反应法在TiO_(2)上原位制备BiOBr/TiO_(2)纳米管阵列(BiOBr/TNTAs)薄膜,并采用SEM、XRD、XPS和电化学工作站等手段进行分析表征,以及在可见光下以BiOBr/TNTAs催化降解双酚A。结果表明:BiOBr/TNTAs薄膜比TNTAs的光催化活性更强;浸渍7次后形成的BiOBr/TNTAs有更好的光催化活性,对双酚A的降解率达81.2%,降解过程符合准一级动力学模型,反应速率常数为5.36×10^(-3) min^(-1),为TNTAs的6倍。自由基捕获试验结果表明,降解过程中,·OH起主导作用。

摘要： 采用溶剂热法制备NH_(2)-UiO-66/BiOBr/Bi_(2)S_(3)(UBB)三元复合光催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征该催化剂的晶体结构和微观形貌,为了评价其光催化活性及稳定性,在可见光下催化降解有色染料亚甲基蓝(MB,20 mg/L)和罗丹明B(RhB,20 mg/L)。结果表明:NH_(2)-UiO-66的含量为2%时,UBB的光催化活性最好,对MB的降解率在60 min内达到93.5%,对RhB的降解率在30 min内达到98.3%;MB和RhB初始浓度提高到100 mg/L时,光催化降解率仍保持在70%以上;4次循环试验后,UBB的催化活性无明显降低。本文采用紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、荧光光谱(PL)和阻抗(EIS)的3种表征方法,分析UBB光催化性能变化的原因,并结合莫特-肖特基(M-S)曲线、活性物质捕捉实验结果,提出适用于UBB三元体系的双Z型电子转移机制。

摘要： 采用水热法制备出BiOBr纳米片,并通过光还原法将Au、Ag和AuAg合金纳米颗粒修饰在BiOBr纳米片表面,获得Au/BiOBr、Ag/BiOBr和具有不同Au/Ag原子比的AuAg/BiOBr复合光催化剂。通过XPS、HRTEM和Mapping表征,充分证实贵金属纳米颗粒均匀地分布在BiOBr表面。利用紫外-可见光漫反射光谱观察到复合光催化剂中贵金属纳米颗粒的表面等离子体共振(SPR)效应。以染料(酸性橙7(AO7)和罗丹明B(RhB))以及Cr(Ⅵ)作为目标反应物,在模拟太阳光照射下对产物的光催化降解和还原性能进行了考察。结果表明:相比于BiOBr单体,Au/BiOBr、Ag/BiOBr和AuAg/BiOBr复合材料的光催化效率均得到提升,其中Au_(0.4)Ag_(0.6)/BiOBr复合物的光催化效果最佳。借助电化学和荧光光谱测试,证明在AuAg/BiOBr复合物中实现了光生电子和空穴的高效分离。光催化循环实验表明Au_(0.4)Ag_(0.6)/BiOBr复合物具有良好的光催化和结构稳定性。基于以上实验结果,提出了AuAg合金纳米颗粒对BiOBr纳米片光催化性能的改性机理。

摘要： 以硫脲、五水硝酸铋为前驱体,采用溶剂热法制备出S掺杂BiOBr光催化剂.利用XRD、SEM、XPS、UV-Vis DRS、光电化学性能等对所制备的光催化材料进行了一系列表征.同时,在可见光照射下对S掺杂BiOBr进行光催化固氮性能研究.结果表明:S掺杂BiOBr的晶体结构未发生改变,比表面积增大.同时,形成的氧空位有利于吸附、活化N_(2)分子和促进光生载流子的迁移,进而提高其光催化固氮性能.与BiOBr相比,S掺杂BiOBr的光催化产氨为25.36 mg·L^(-1)·h^(-1)·g^(-1)_(cat),是BiOBr的4.6倍.最后,经4次循环实验,S掺杂BiOBr催化剂仍保持稳定的光催化固氮效率.

摘要： 通过简单的低温水浴法成功制备了系列Ag/AgBr/BiOBr复合光催化剂,对其结构、形貌和性能进行了表征.相较于BiOBr和Ag/AgBr,可见光下该系列复合物均表现出优异的光催化降解四环素(TC)的活性.其中,1∶5 Ag/AgBr/BiOBr(20%)仅在24 min内即可完全降解TC,降解速率常数最高(k=0.20 min^(-1)).在银的SPR效应的辅助下,大量的h^(+),·OH活性物种以及O_(2)/·O^(-)_(2)和Br-/Br^(0)的氧化还原反应提升了复合物的光催化活性.活性物种捕获实验显示,·OH和h^(+)是该体系的主要活性物种,并提出了可能的光催化反应机制.

摘要： 本发明公开了BiOBr或氧空位BiOBr在去除藻类有机物中的应用，还公开了一种利用BiOBr或氧空位BiOBr去除藻类有机物的方法，包括如下步骤：在含有藻类有机物的污水中加入光催化材料BiOBr或氧空位BiOBr，然后污水在可见光下照射60分钟以上。本发明首次将溴氧化铋和氧空位溴氧化铋应用在去除藻类有机物的应用上，取得了良好的去除效果，氧空位溴氧化铋的去除效果更好，其中，2‑OVs‑BiOBr和3‑OVs‑BiOBr的处理效果最优，对于TOC(总有机碳)的去除较为彻底，3‑OVs‑BiOBr几乎去除所有蛋白质和多糖。本发明为去除水中的藻类有机物提供了新的方向，去除效果好，环保无二次污染。

摘要： 本发明公开了BiOBr或氧空位BiOBr在去除藻类有机物中的应用，还公开了一种利用BiOBr或氧空位BiOBr去除藻类有机物的方法，包括如下步骤：在含有藻类有机物的污水中加入光催化材料BiOBr或氧空位BiOBr，然后污水在可见光下照射60分钟以上。本发明首次将溴氧化铋和氧空位溴氧化铋应用在去除藻类有机物的应用上，取得了良好的去除效果，氧空位溴氧化铋的去除效果更好，其中，2‑OVs‑BiOBr和3‑OVs‑BiOBr的处理效果最优，对于TOC(总有机碳)的去除较为彻底，3‑OVs‑BiOBr几乎去除所有蛋白质和多糖。本发明为去除水中的藻类有机物提供了新的方向，去除效果好，环保无二次污染。

摘要： 本发明涉及一种BiOBr(100)/BiOBr(001)同相同质结及制备方法。本发明制备方法步骤如下：先利用Bi(NO

摘要： 本发明涉及一种AgBr‑Co3O4‑BiOBr复合材料及其制备方法与应用，所述AgBr‑Co3O4‑BiOBr复合材料由BiOBr纳米片团聚得到，并且在BiOBr纳米片表面分布有Co3O4和AgBr纳米颗粒。本发明提供的AgBr‑Co3O4‑BiOBr复合材料中Co3O4、AgBr和BiOBr三相可以结合牢固，具有突出的催化氧化性能，采用50mgAgBr‑Co3O4‑BiOBr复合材料催化1mmol甲苯4h后，甲苯转化率达805μmol·g‑1·h‑1(摩尔百分比为16.1％)，催化选择性高，产物中苯甲醛的摩尔百分比达94％。

摘要： 本发明公开了一种UiO‑66‑NH2/BiVO4/BiOBr三元可见光催化剂的制备方法及应用，该可见光催化剂是由UiO‑66‑NH2、BiVO4、BiOBr经过两次水热和一次共沉淀过程，采取逆向锚定法形成的光利用率更优、异质结构建率高、具有双向Z型电荷传输的复合材料。本发明用低廉的成本和简单的操作制备出具有高效的可见光催化活性的异质结催化剂。本催化剂在可见光下对降解有机污染物有着显著的效果。

摘要： 本发明属于光催化和材料化学技术领域，涉及一种Z型C60/Bi/BiOBr复合光催化剂及其制备方法和应用。以硝酸铋为原料，乙二醇为溶剂和反应物，190°C反应1～7h，将BiO+原位还原成金属Bi的同时，自身发生聚合，生成富勒烯C60。采用一步溶剂热反应，使金属Bi与C60原位生长于BiOBr的表面，构筑具有高光生载流子分离效率的Z型C60/Bi/BiOBr复合光催化剂。BiOBr产生的光生电子流过Bi桥注入C60，实现了光生电子和空穴的有效分离。C60的LUMO能级和BiOBr的价带边能级富集了大量的光生载流子，提高了整个体系的载流子分离效率，且有效地保持了催化剂的还原和氧化能力。

摘要： 本发明属于光催化材料领域，旨在提供一种稀土元素掺杂的BiOBr纳米复合材料的制备方法，以硝酸铋为铋源，溴化钾为溴源，通过加入不同比例的稀土硝酸盐溶液，经过水热反应后得到稀土元素掺杂的BiOBr。将掺杂稀土元素的BiOBr加入含有WS2量子点的乙醇溶液中，室温下搅拌24小时并离心分离，干燥后获得了稀土元素掺杂的BiOBr/WS2量子点纳米复合材料。本发明制备的稀土元素掺杂的BiOBr纳米复合材料结构性质稳定，光催化活性得到较为显著的提升。本发明的合成方法简单易行，环境友好，合成出的纳米复合材料稳定性高、性能优异，可广泛用于催化废水中有机污染物的去除、重金属离子还原等领域。

摘要： 本发明公开了一种富含氧空位WO3/BiOBr纳米花光催化剂及其制备方法和应用，属于光催化剂制备技术领域。本发明同过一步水热法制备了WO3/BiOBr异质结构光催化剂，无需添加表面活性剂，制备方法简单、成本低，且所得材料为纳米尺寸花状结构，材料表面具有丰富的氧空位。此外，本发明制备的WO3/BiOBr催化剂在光催化降解四环素时具有良好的催化性能，材料性能稳定可多次重复使用。

摘要： 本发明公开了一种锰掺杂BiOBr复合纳米材料的制备方法与应用；方法：S1、将铋源、溴源和聚乙烯吡咯烷酮溶解并搅拌，得到溶液A；S2、将所述溶液A调节至碱性；S3、将锰源溶解并搅拌均匀，得到溶液B；S4、将所述溶液B滴加至所述溶液A中并搅拌，形成暗红的混合溶液C；S5、将所述混合溶液C转移至反应釜中加热反应，然后冷却，将产物离心分离，清洗，干燥，得到锰掺杂BiOBr复合纳米材料。应用：将制备的锰掺杂BiOBr复合纳米材料用于处理染料废水中的有机污染物。本发明提供的锰掺杂BiOBr复合纳米材料制备方法是一种低温制备工艺，其制备过程简单，能耗低，所制备的材料对染料废水有机污染物处理效率高且可以回收重复利用，具有良好的重复使用性。

摘要： 本发明公开了一种BiOBr/FeWO4复合纳米半导体材料及其制备方法和应用。本发明通过两步法，即首先制得大粒径的钨酸亚铁，然后再通过水热合成法合成BiOBr/FeWO4。本发明从BiOBr/FeWO4的不同复合比例、加入量、四环素溶液的初始浓度和pH值、超声功率等因素来探究对四环素降解效果的影响，综合验证了该技术的可行性，最终合成的BiOBr/FeWO4纳米粒子对四环素溶液降解率可以达到86.54％±4.26％。