研究目的
研究具有分级多孔结构和氧缺陷的TiO2纤维负载BiOCl纳米片用于高效光催化的合成与光催化性能。
研究成果
成功制备了具有层级结构的BiOCl/TiO2-δ纤维光催化剂，在降解有机污染物时展现出增强的宽带光催化性能。氧空位的引入将光响应范围拓展至可见光区，p-n结的构建促进了电荷分离。该工作为实际污水处理中高效太阳光驱动光催化剂的设计与合成提供了有益指导。
研究不足
该研究聚焦于BiOCl/TiO2-δ纤维的合成与光催化性能，但未深入探讨该合成方法的可扩展性及光催化剂在实际条件下的长期稳定性。
1：实验设计与方法选择：
采用溶胶-凝胶法结合离心纺丝技术及后续蒸汽热处理，合成具有分级多孔结构的缺氧TiO2纤维，并负载BiOCl纳米片。
2：样品与数据来源：
使用四氯化钛(TCT)、氢氧化钠(NaOH)、三乙胺(TEA)、乙酰丙酮(AcAc)、五水合硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)、四氢呋喃(THF)、甲醇(MeOH)、苯酚(PhOH)、三乙醇胺(TEOA)、异丙醇(IPA)、苯醌(BQ)和5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)。
3：实验设备与材料清单：
Rigaku D/max-γA X射线衍射仪、SU8010场发射扫描电镜、JEM-2100F透射电镜、Quantachrome Quadrasorb SI-MP比表面积分析仪、ESCALAB 250光电子能谱仪、JES-X320电子自旋共振波谱仪、UV-3100紫外可见分光光度计、日立F4600荧光分光光度计、CHI 660E电化学工作站。
4：实验流程与操作步骤：
通过溶胶-凝胶法结合离心纺丝技术制备NaCl/TiO2-δ纤维；在常压常温下采用一步沉积法制备BiOCl/TiO2-δ纤维。
5：数据分析方法：
通过降解水溶液中的偶氮染料X-3B评估光催化性能，并通过降解无色苯酚(PhOH)验证染料敏化对光催化的影响。
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Rigaku D/max-γA X-ray diffractometer
D/max-γA
Rigaku
Measurement of X-ray diffraction (XRD) patterns
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SU8010 FESEM instrument
SU8010
Hitachi
Field emission scanning electron microscope (FESEM) and energy-dispersive X-ray (EDX) measurements
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JEM-2100F TEM
JEM-2100F
JEOL
High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) images
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JES-X320 spectrometer
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Electron spin resonance (ESR) spectra
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UV-3100 spectrophotometer
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Shimadzu
Solid-state UV-vis diffuse reflectance spectra
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F4600
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Photoluminescence (PL) spectra analysis
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Quantachrome Quadrasorb SI-MP instrument
Quadrasorb SI-MP
Quantachrome
N2 adsorption-desorption and Brunauer-Emmett-Teller (BET) measurements
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ESCALAB 250 spectrometer
ESCALAB 250
Thermo Electron Corp.
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement
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CHI 660E electrochemical workstation
CHI 660E
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Transient photocurrent responses and Mott-Schottky plots measurement
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