Bi2MoO6/TiO2 nanohybrids do nguồn gốc MOF: hoạt tính quang xúc tác được cải thiện trong quá trình phân hủy Rhodamine B dưới ánh sáng mô phỏng giống như ánh nắng mặt trời

Research on Chemical Intermediates - Tập 44 - Trang 6431-6444 - 2018
Ting Zhou1, Deng Xu1, Ming Lu1, Pengcheng Wang1, Jie Zhu2
1School of Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, People’s Republic of China
2College of Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing, People’s Republic of China

Tóm tắt

Các nanohybrids Bi2MoO6/TiO2 đã được chế tạo thông qua phương pháp khuôn đúc bằng khung hữu cơ - kim loại (MOFs). Các mẫu đã được đặc trưng hóa bằng XRD, SEM, TEM, UV-Vis và BET, và được áp dụng để phân hủy Rhodamine B dưới sự chiếu xạ ánh sáng mặt trời mô phỏng. Vật liệu thu được với hình thái cụ thể bao gồm nhiều hạt nano Bi2MoO6 và TiO2 khoảng 5 nm, cho thấy sự phân tán đồng đều của các nguyên tố Bi, Mo, O và Ti. Khi n(Bi2MoO6) : n(Ti) = 1: 2, chất xúc tác với khoảng cách băng tần hẹp thể hiện hiệu suất phân hủy quang nhanh chóng cho RhB dưới ánh sáng mặt trời mô phỏng (91,4% trong 180 phút), và hằng số tốc độ phản ứng là 4,1 lần so với Bi2MoO6 nguyên chất. Các hiệu suất quang xúc tác được cải thiện chủ yếu là do sự hình thành in situ của TiO2 trong sự hiện diện của Bi2MoO6, với đặc trưng là phân tán đồng đều, và hiệu ứng hợp lực giữa hai thành phần. Các hạt h+ và ·OH được cho là các loại hoạt chất chính trong quá trình phân hủy.

Từ khóa

#Bi2MoO6/TiO2 nanohybrids #photocatalytic activity #Rhodamine B #simulated sunlight irradiation #metal-organic frameworks

Tài liệu tham khảo

A. Kudo, K. Omori, H. Kato, J. Am. Chem. Soc. 121, 1145 (1999) X. Xu, C. Randorn, P. Efstathiou, J.T. Irvine, Nat. Mater. 11, 59 (2012) H. Li, J. Liu, W. Hou, N. Du, R. Zhang, X. Tao, Appl. Catal. B 160, 89 (2014) A. Fujishima, K. Honda, Nature 238, 37 (1972) J. Zhu, F. Chen, J. Zhang, H. Chen, M. Anpo, J. Photochem. Photobiol. A Chem. 180, 196 (2006) H. Liu, H.K. Shon, X. Sun, S. Vigneswaran, H. Nan, Appl. Surf. Sci. 257, 5813 (2011) G. Li, X. Nie, Y. Gao, T. An, Appl. Catal. B 180, 726 (2016) A.L. Linsebigler, G. Lu, J.T. Yates, Chem. Rev. 95, 735 (1955) M.R. Hoffmann, S.T. Martin, W. Choi, D.W. Bahnemann, Chem. Rev. 95, 69 (1995) H.F. Cheng, B.B. Huang, Y. Dai, X.Y. Qin, X.Y. Zhang, Langmuir 26, 6618 (2010) J. Zhang, Q. Xu, Z.C. Feng, M.J. Li, C. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 47, 1766 (2008) S.Y. Chai, Y.J. Kim, M.H. Jung, A.K. Chakraborty, D. Jungand, W.I. Lee, J. Catal. 262, 144 (2009) X.H. Meng, D.W. Shin, S.M. Yu, J.H. Jung, H.I. Kim, H.M. Lee, Y.H. Han, V. Bhoraskar, J.B. Yoo, CrystEngComm 12, 1754 (2010) M. Zhang, C. Shao, Z. Guo, Z. Zhang, J. Mu, T. Cao, Y. Liu, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 3, 369 (2011) S. Martha, P.C. Sahoo, K.M. Parida, RSC Adv. 5, 61535 (2015) D. Kandi, S. Martha, A. Thirumurugan, K.M. Parida, ACS Omega 2, 9040 (2017) Y. Zhang, L. Fei, X. Jiang, C. Pan, Y. Wang, J. Am. Ceram. Soc. 94, 4157 (2011) S. Murcia López, M.C. Hidalgo, J.A. Navío, G. Colón, J. Hazard. Mater. 185, 1425 (2011) Y.F. Hou, S.J. Liu, J.H. Zhang, X. Cheng, Y. Wang, Dalton Trans. 43, 1025 (2014) Y. Liu, H. Tang, H. Lv, P. Zhang, Z. Ding, S. Li, J. Guang, Powder Technol. 283, 246 (2015) W. Wang, D. Zhu, Z. Shen, J. Peng, J. Luo, X. Liu, Ind. Eng. Chem. Res. 55, 6373 (2016) Y. Shimodaira, H. Kato, H. Kobayashi, A. Kudo, J. Phys. Chem. B 110, 17790 (2006) M. Zhang, C. Shao, J. Mu, Z. Zhang, Z. Guo, P. Zhang, Y. Liu, CrystEngComm 14, 605 (2012) J. Tian, P. Hao, N. Wei, H. Cui, H. Liu, ACS Catal. 5, 4530 (2015) B. Liu, H. Shioyama, T. Akita, Q. Xu, J. Am. Chem. Soc. 130, 5390 (2008) H. Yang, S.J. Bradley, A. Chan, G.I. Waterhouse, T. Nann, P.E. Kruger, S.G. Telfer, J. Am. Chem. Soc. 138, 11872 (2016) R.V. Jagadeesh, K. Murugesan, A.S. Alshammari, H. Neumann, M.-M. Pohl, J. Radnik, M. Beller, Science 358, 326 (2017) S. Zhang, A. Han, Y. Zhai, J. Zhang, W. Cheong, D. Wang, Y. Li, Chem. Commun. 53, 9490 (2017) L. Shen, S. Liang, W. Wu, R. Liang, L. Wu, J. Mater. Chem. A 37, 11473 (2013) C.C. Wang, J.R. Li, X.L. Lv, Y.Q. Zhang, G. Guo, Energ. Environ. Sci. 7, 2831 (2014) F. Ke, L. Wang, J. Zhu, Nano Res. 8, 1834 (2015) H. Wang, X. Yuan, Y. Wu, G. Zeng, H. Dong, X. Chen, L. Leng, Z. Wu, L. Peng, Appl. Catal. B: Environ. 186, 19 (2016) B. Ma, P.-Y. Guan, Q.-Y. Li, M. Zhang, S.-Q. Zang, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 8, 26794 (2016) S.N. Kim, J. Kim, H.Y. Kim, H.Y. Cho, W.S. Ahn, Catal. Today 204, 85 (2013) S.R. Zhu, P.F. Liu, M.K. Wu, W.N. Zhao, G.C. Li, K. Tao, F.Y. Yi, L. Han, Dalton Trans. 45, 17521 (2016) K. Uchida, A. Ayame, Surf. Sci. 357, 170 (1996) H.Y. Ma, T. Dong, F.P. Wang, W. Zhang, B.B. Zhou, Electrochim. Acta 51, 4965 (2006) C. Meng, Z. Liu, T. Zhang, J. Zhai, Green Chem. 17, 2764 (2015) W.J. Ren, Z.H. Ai, F.L. Jia, L.Z. Zhang, X.X. Fan, Z.G. Zou, Appl. Catal. B 69, 138 (2007) Z. Song, J. Hrbek, R. Osgood, Nano Lett. 5, 1327 (2005) H. Li, T.X. Zhang, C. Pan, C.C. Pu, X.Y. Hu, E.Z. Liu, J. Fan, Appl. Surf. Sci. 391, 303 (2016) R. Kashfi-Sadabad, S. Yazdani, A. Alemi, T.D. Huan, R. Ramprasad, M.T. Pettes, Langmuir 32, 10967 (2016) T. Jardiel, M. Villegas, A. Caballero, D. Suvorov, A.C. Caballero, J. Am. Ceram. Soc. 91, 278 (2008) J. Yang, X. Niu, S. An, W. Chen, J. Wang, W. Liu, RSC. Adv. 7, 2943 (2017) A.A. Alemi, R. Kashfi, B. Shabani, J. Mol. Catal. A: Chem. 392, 290 (2014) Y. Chen, G. Tian, Y. Shi, Y. Xiao, H. Fu, Appl. Catal. B: Environ. 164, 40 (2015) N. Li, L. Zhu, W.D. Zhang, Y.X. Yu, W.H. Zhang, M.F. Hou, J. Alloys Comp. 509, 9770 (2011)