Bi_(2)S_(3)-BiOI异质结光催化去除水中Cr(Ⅵ)的研究

近年来,利用光催化剂还原Cr(Ⅵ)的研究受到广泛关注。利用水热法制备了Bi_(2)S_(3)-BiOI异质结光催化剂,对比分析了Bi_(2)S_(3)、BiOI及Bi_(2)S_(3)-BiOI异质结在可见光下去除Cr(Ⅵ)的效果。研究发现,Bi_(2)S_(3)和BiOI结合为异质结后,光催化还原Cr(Ⅵ)的效率得到大幅提升,在最佳条件(制备pH为8,Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O添加量为2 mmol,污染物pH为3,催化剂投加量为0.5 g/L)下,Bi_(2)S_(3)-BiOI异质结可在12 min内实现100%的Cr(Ⅵ)去除率,光还原Cr(Ⅵ)的一级反应速率常数分别为Bi_(2)S_(3)和BiOI的40.3倍和116.6倍。通过一系列表征分析,揭示了Bi_(2)S_(3)-BiOI异质结的形成过程和光电性能,并提出了Bi_(2)S_(3)-BiOI异质结光催化还原Cr(Ⅵ)的机理。Bi_(2)S_(3)-BiOI异质结具有良好的稳定性和重复利用性,重复利用5次后仍能有效去除Cr(Ⅵ)。本研究合成的新型Bi_(2)S_(3)-BiOI异质结光催化剂为高效去除水中Cr(Ⅵ)提供了一个新思路。

溶剂热法制备Bi_2S_3纳米材料

By using Bi(S2CNEt2)3 as single-source precursor, Bi2S3 nanoflowers and nanorods have been obtained via a solvothermal treatment. The effect of water, ethylene glycol and polyethylene glycol as reaction medium on the structure and shape of Bi2S3 nanosized materials was investigated, and Bi2S3 nanoflowers and nanorods were characterized by SEM, TEM and XRD.

微波辐照方式对CdS和Bi_2S_3纳米粒子结晶度的影响

The effect of traveling microwave irradiation on the crystallinities of CdS nanoparticles and Bi2S3 nanorods was studied. Results showed that as compared with stationary microwave irradiation the crystallinities and the crystal growth of sulfide nanoparticles were improved. Traveling microwave irradiation can supply narrower frequency distribution and stronger power density of irradiation, CdSnanoparticles and Bi2S3 nanorods obtained are better in crystallinities and larger in size than under stationary microwave irradiation.

微波水热辅助电沉积法制备Bi_2S_3薄膜

采用微波水热辅助电沉积法在ITO导电玻璃表面制备了形貌均匀具有纳米棒、纳米板状结构的Bi2S3薄膜。利用XRD、XPS、场发射扫描显微镜(FESEM)、TEM和UV-Vis-NearIR对薄膜的结构、形貌、光学性能进行了表征。结果显示微波水热辅助电沉积法制备的Bi2S3薄膜具有良好的结晶性能;随着微波水热温度的提高,所制备Bi2S3薄膜的结晶性能先增强后降低,合适的温度是130℃。与电沉积法制得薄膜相比,采用微波水热辅助电沉积法制得Bi2S3薄膜的禁带宽度由1.44eV增加到1.84eV。

Bi_2S_3纳米晶掺杂钠硼硅玻璃的三阶非线性光学性质

利用溶胶-凝胶方法制备了1 wt%Bi2S3纳米晶掺杂钠硼硅玻璃.利用X射线粉末衍射仪(XRD),X射线光电子能谱(XPS),透射电子显微镜(TEM),X射线能量色散谱(EDX),扫描模式透射电子显微镜(STEM)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对Bi2S3纳米晶在钠硼硅玻璃中的形貌和微结构进行了表征,同时,利用飞秒Z扫描技术在波长为770 nm对该玻璃的三阶非线性光学性能进行了分析测试.结果表明,尺寸为10～30 nm的Bi2S3正交晶系纳米晶在钠硼硅玻璃中形成,该玻璃的三阶非线性光学折射率γ、三阶非线性吸收率β和三阶非线性极化率χ(3)分别为5.90×10-16 m2/W、7.35×10-9 m/W和4.55×10-18 m2/V2.其中,该玻璃的三阶非线性极化率值比未经掺杂的钠硼硅玻璃(χ(3)=1.09×10-22 m2/V2)高出4个数量级,这表明,随着Bi2S3纳米晶的引入,该玻璃的三阶非线性光学性能将得到显著的提高.

Ag/Bi2S3/Bi2WO6复合催化剂合成及光催化性能研究

以硝酸铋、钨酸钠和硫脲为起始原料,采用一步水热法成功合成Bi_2S_3/Bi2WO6光催化剂,采用光还原法在Bi_2S_3/Bi2WO6表面沉积贵金属Ag。采用XRD、XPS、FESEM、TEM和UV-Vis-DRS等手段对Bi_2S_3/Bi2WO6和Ag/Bi_2S_3/Bi2WO6进行表征,并以罗丹明B和苯酚作为模型污染物对其光催化性能进行研究。结果证明,耦合Bi_2S_3可以提高Bi2WO6催化剂的光催化活性,Ag沉积使得其光催化性能进一步提高,且Ag的沉积量与催化剂的活性关系密切,其中5%Ag/Bi_2S_3/Bi2WO6的光催化效果最好。此外,结合活性物种检测和能带结构分析,对Ag/Bi_2S_3/Bi2WO6的光催化活性增强机理进行了分析。

Bi2S3@BiOBr的原位合成及其可见光催化性能

采用溶剂热法合成BiOBr空心微球,并利用简单的离子交换原位生成Bi2S3,得到类核-壳结构的Bi2S3@BiOBr复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(FE-SEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对催化剂进行表征,并对其进行光电化学性能测试。实验表明,BiOBr与Bi2S3形成的异质结促进了光生载流子的转移和分离。Bi2S3@BiOBr在可见光作用下可以有效降解甲基橙,当Bi2S3的摩尔分数为8%时,样品具有最好的光催化性能。·O2-和h+是Bi2S3@BiOBr光催化降解甲基橙的主要活性物种。

Bi2S3/BiOCl复合光催化剂的水热合成及其高活性(英文)

采用一种简便的水热法在433 K的温度下成功合成了具有不同Bi2S3质量分数的Bi2S3/BiOCl复合光催化剂,利用各种技术对其进行了表征。在紫外光照射下,以甲基橙水溶液的光催化降解为模型反应,评价了Bi2S3/BiOCl复合光催化剂的活性。研究结果表明:与纯Bi2S3和纯BiO Cl相比,Bi2S3/BiOCl样品明显具有更高的光催化性能,尤其当Bi2S3在Bi2S3/BiOCl中的质量分数为26.5%时,Bi2S3/BiOCl复合催化剂的光催化活性与商业P25(TiO 2)的活性非常接近,而这种商业P25在紫外光照射下是公认的高效光催化剂。这种明显提高的光催化活性主要归功于光生电子和空穴在Bi2S3和BiO Cl形成异质结界面上的有效转移,降低了电子-空穴对的复合。

电沉积法制备Bi_2S_3薄膜研究

采用阴极恒电压法在ITO导电玻璃表面沉积了Bi2S3薄膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)对制备的薄膜进行了表征。研究了pH值、沉积时间、沉积液浓度等工艺因素对薄膜的影响。结果表明:电沉积制备Bi2S3薄膜的过程中,合适的Bi3+与S2O32-的浓度水平是至关重要的;在电沉积溶液pH=6.5,沉积时间为20 min,沉积电压为1 V,加入柠檬酸三钠作络合剂的情况下,得到沿(240)晶面生长良好的Bi2S3薄膜,薄膜组成均匀致密;增加沉积溶液pH值,薄膜的结晶程度逐渐提高,红外透过比提高。

Bi_2S_3纳米材料研究进展

Bi2S3是一种重要的半导体材料,在热电、电子和光电子器件以及红外光谱学上具有广阔的应用前景。从Bi2S3结构特点及应用性能等方面出发,主要介绍了Bi2S3纳米材料的制备方法如离子液法、热溶剂法、水热处理法等方法的最新研究进展,提出了Bi2S3纳米材料今后研究和应用的方向。

Bi_2S_3矿浆电解热力学

由Ｂｉ２Ｓ３在ＮａＣｌ溶液中的溶解度，Ｂｉ２Ｓ３－Ｃｌ－Ｈ２Ｏ系的电位-ｐＨ、电位-ｌｇ［Ｃｌ］图分析表明：Ｂｉ２Ｓ３矿在氯盐水溶液的溶解度有了很大的提高，在矿浆电解时它同时存在三种浸出机理，即１．化学溶解．２．化学氧化．３．阳极氧化溶液中Ｃｕ（）与离子Ｆｅ（）的存在有利于Ｂｉ２Ｓ３矿的浸出．

Bi_2S_3量子点敏化TiO_2纳米阵列结构的制备及光电性能

利用水热法制备一维Ti O2纳米棒阵列,并采用化学浴沉积法(CBD)结合自组装技术在Ti O2纳米棒上敏化Bi2S3量子点,形成Ti O2/Bi2S3复合纳米棒阵列。系统研究了复合结构的表面形貌、晶体结构、光学及光电性能。结果表明:在修饰有三氨丙基三乙氧基硅烷自组装单分子膜(APTS-SAMs)的Ti O2纳米棒表面形成一层致密的Bi2S3量子点敏化层,这一技术的关键是含-NH2末端的APTS-SAMs可有效促进Bi2S3的异相成核作用;Bi2S3的沉积时间对复合结构的光吸收及光电响应性能有决定性的影响,薄膜的光电流随着沉积时间呈先增加后减小的趋势,在沉积时间为20 min时,光电流密度最大。这是因为随着沉积时间的增加,Ti O2纳米棒表面Bi2S3量子点密度增大,光吸收增加;而当沉积时间进一步延长时,Bi2S3在Ti O2纳米棒表面的大量负载而形成堆积和团聚,导致表面缺陷增多,光生电子复合几率增大,从而使光电流密度减小。

硫化铋(Bi_2S_3)纳米棒的制备与表征

文章利用水热法在溶液中制备成功硫化铋(Bi2S3)纳米棒。采用透射电镜(TEM)、选取电子衍射(SEAD)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱等分析手段对纳米棒的形貌、结晶性以及相结构对生长过程中的样品进行了表征。结果表明,Bi2S3晶核在软模板的作用下有一种自发组装成棒状形貌的趋势,并且其结晶性随着反应时间的延长而愈趋完善。

MoS2/Bi2S3复合物的控制合成及其光催化还原水中Cr(Ⅵ)

采用一步水热法在180℃下制备了花状MoS2/Bi2S3复合异质结。在硫源充足的前提下,通过控制原料中钼源和铋源的比例(Mo∶Bi=0.5,Mo∶Bi=1,Mo∶Bi=1.5),制备了不同负载比的MoS2/Bi2S3复合物。相比于纯Bi2S3,复合物具有更好的光催化还原六价铬活性,并且Mo∶Bi=1的复合物性能最佳,这可能归结于MoS 2优良的吸附性能、MoS2/Bi2S3复合物异质结的构建,极大地提高了光生电子空穴对的分离。本文对复合物的形貌、性能进行了详细的讨论,提出了可能的光催化还原反应的机理。

一种简单可控的Bi_2S_3@TiO_2(B)纳米异质体合成方法

介绍了一种利用声化学方法,通过改变前驱体的浓度来制备Bi2S3@TiO2(B)纳米异质体的方法。通过透射电子显微镜、XRD衍射、紫外-可见漫反射光谱等表征手段发现,Bi2S3纳米颗粒成功合成在TiO2(B)纳米线上,合成的产物可看做是Bi2S3@TiO2(B)纳米异质体。通过对Bi2S3(8%)@TiO2纳米异质体的(Ep)2和Ep作图发现,复合材料的带宽大约是1.64eV。这个结果说明,在可见光下,Bi2S3@TiO2(B)纳米异质体拥有较好的光催化性能,并且兼顾了Bi2S3和TiO2各自的优势,实验证实该材料是一种较好的光催化剂,在催化领域具有潜在的应用价值。

不同有机物模板作用下Bi_2S_3的制备与表征

以硝酸铋为铋源、硫脲为硫源,分别以小分子有机物-巯基乙酸、柠檬酸及聚合物半导体-羧基化PPV（羧基化的聚对苯乙炔）为模板,利用水热反应法制备了不同形貌的Bi2S3微晶,并对产物用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见-近红外光谱（UV-Vis-Near-IR）等进行表征。结果表明,所制备的Bi2S3微晶为斜方晶系的辉铋矿;在巯基乙酸的作用下,Bi2S3排列成直径约为2~3μm的花状微晶;在柠檬酸的作用下,Bi2S3晶体呈絮状,结成直径约为2μm左右的绒球;在羧基化PPV的作用下,Bi2S3构成直径约为2μm的绒球。通过由UV-VisNear-IR光谱绘制的（αhν）2~hν曲线图计算得到,在不同有机物模板作用下得到的Bi2S3微晶的能带间隙均大于无模板作用得到的Bi2S3,且羧基化PPV的作用效果优于小分子有机物,使能带间隙提高为1.64 eV。

海胆状Bi_2S_3球的合成及其在光电化学池中的应用(英文)

通过采用一种温和的化学途径成功制备了海胆状Bi2S3微球,合成过程既不用模板也不用添加剂.这些制备的Bi2S3微球显示了单晶的结构,呈现出[001]方向生长的趋势.通过光电化学池测试发现,这种海胆状的Bi2S3微球在可见光(λ≥420 nm)的条件下,显示了很好的光电流响应特性.

Bi_2S_3量子点敏化TiO_2电极用于太阳能电池研究

研究了一种新型的量子点敏化太阳能电池,通过化学浴沉积法(CBD)将光敏化剂Bi2S3量子点沉淀在TiO2纳米多孔薄膜上。在太阳能模拟器照射下(AM 1.5,100mW*cm-2),研究不同CBD周期下制备的太阳能电池的光电特性。光电流的强度随着CBD周期的增加先增加而后降低,CBD循环5次后,光电流密度为0.84mA cm-2,开路电压为330mV,光电转化效率最高达0.065%。进一步研究表面,在开路环境下,CBD循环次数的增加增强了载流子的复合率并且降低了电子寿命。

Bi_2S_3纳米棒的可控合成和表征

采用水热法,以Bi(NO3)3.5H2O和Na2S.9H2O为前驱体,通过不同的反应条件合成出不同形貌的Bi2S3纳米棒。所得产物用XRD和TEM进行了分析和表征。结果表明,当Na2S.9H2O与Bi(NO3)3.5H2O的摩尔比为2:1,水热合成温度为150℃,前处理模式为超声振荡时,所得Bi2S3纳米棒结晶度较高,形貌均匀,并且通过改变水热时间长短可得到不同长度的Bi2S3纳米棒。

表面活性剂增强Bi_2S_3纳米颗粒光催化活性的研究

为开发高效的光催化材料,以利用太阳能来分解有机污染物,采用化学水浴沉积法制备Bi2S3纳米光催化材料,并分析其形貌、结构和光催化降解有机污染物的能力。结果表明:所制备的Bi2S3为表面粗糙的纳米颗粒;Bi2S3纳米颗粒对亚甲基蓝有较好的光催化降解效果,添加表面活性剂聚乙二醇(PEG)有助于Bi2S3纳米颗粒尺寸减小,增大颗粒比表面积,促进光生电子与空穴的有效分离,进一步增强其光催化活性。