磷酸铋纳米棒的可控合成及其光催化性能.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao1654ActaJp．一Chim．Sin．2012，28(3)，654-660[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201112232www．whxb．pku．edu．cn磷酸铋纳米棒的可控合成及其光催化性能刘艳芳马新国’易欣。朱永法(清华大学化学系，北京100084；北京化工大学理学院，北京100029；上海师范大学化学系，上海200234)摘要：采用水热法合成了形貌可控的磷酸铋纳米棒光催化剂，并以亚甲基蓝(MB)为探针研究了其光催化活性．利用粉末X射线衍射(XRD)，透射电镜(TEM)和紫外．可见漫反射光谱(UV-

2、VisDRS)对产物进行了表征．研究发现甘油含量、水热时间、水热温度及前驱体浓度会影响磷酸铋纳米棒的形貌及结构．甘油含量和前驱体浓度主要影响产物形貌．随着甘油含量的增加，产物的长径比先增大后减小．前驱体浓度越低，所得BiPO纳米棒的尺寸越小，长径比越大．水热时问短时，产物结晶度差，且为六方相，时间延长后转化为单斜相．水热温度过低或过高均不利于完美晶体的形成，160。C时产物的结晶度最高．实验结果表明：BiPO纳米棒在紫外光下具有良好的光催化性能，其光催化活性受长径比和尺寸大小影响的总体趋势是长径比越大，尺寸越小，其光催化活性越强．结晶度对BiPO的光催化性能影响较大，结晶度越高，其光

3、催化活性越好．单斜相BiPO的光催化活性较六方相的强．关键词：磷酸铋：纳米棒；水热法：可控合成：光催化：亚甲基蓝中图分类号：0643ControllableSynthesisandPhotoCatalytiCPerformanceofBismuthPhosphateNanorodsLIUYan—FangMAXin-Guo’YIXin。ZHUYong—Fa’，(‘DepartmentofChemistry,TsinghuaUniversity,Beijing100084．PR．China；CollegeofScience，Be(ringUniversityofChemicalTechn

4、ology,Beijing100029,PR．China；3DepartmentofChemistry,ShanghaiNormalUniversity,Shanghai200234，R．China)Abstract：BiP04nanorodswithcontrolledmorphologieswerefabricatedusingahydrothermalmethod．ThephotocatalyticactivityoftheBiPO4nanorodswasinvestigatedbytheirabilitytodegrademethyleneblue(MB)．Theproduc

5、tswerecharacterizedbyX—raydifraction(XRD)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，andUV-Visdiffusereflectancespectroscopy(DRS)．1twasfoundthatglycerolcontent，reactiontimeandtemperature，andconcentrationofprecursorinfluencedthemorphologyandstructureoftheproduct．Theglycerolcontentandconcentrationofprec

6、ursormainlyinfluencethemorphologyoftheproduct．Astheglycerolcontentincreases．theaspectratioflrstincreases．andthendecreases．Theaspectratiooftheproductincreasesandthesizedecreasesastheconcentrationofprecursorislowered．Whenthereactiontimeisshort，thecrystallinityoftheproductispoor，anditformsahexagon

7、alphase．HexagonalBiPO4lransformsintolhemonoclinicproductwhenthereactiontimeislonger．Theoptimaltemperatureforcrystalformationwasfoundtobe160。C．TheresultsshowthatBiPO4nanorodspossessexcellentphotocatalyticactivityunderultravioletlig