BiOCl纳米颗粒的结构特性与光催化功能关联性研究及其在环境修复中的应用

《Polyhedron》：Advanced characterization of BiOCl nanoparticles: Linking structural integrity with photocatalytic functionality

本文系统综述了BiOCl纳米颗粒的合成、表征及其光催化性能。通过溶胶-凝胶法成功制备具有四方晶系结构（P4/nmm空间群）的BiOCl纳米颗粒，其57nm粒径与最佳浓度0.055%条件下对亚甲基蓝（MB）实现70%降解率的表现，揭示了催化剂载量与光催化活性的正相关关系。该研究为开发高效半导体光催化剂（UV响应）用于废水处理（如ROS生成机制）提供了理论依据和实践方案。

　　

章节精选

材料

三氯化铋（BiCl₃，试剂级98%）、无水乙二醇（C₂H₆O₂，98.8%）、无水柠檬酸（C₆H₈O₇，99.5%）和亚甲基蓝（MB）均购自西格玛奥德里奇公司，所有化合物均未经额外处理直接使用。

催化剂的合成与表征

采用溶胶-凝胶法制备氯氧化铋（BiOCl）纳米颗粒。首先将0.2M的三氯化铋（BiCl₃）溶解于50mL乙二醇（C₂H₆O₂）中，在40°C条件下持续搅拌至完全溶解。

结构分析

通过X射线衍射（XRD，Cu Kα辐射λ=1.5406?）对BiOCl纳米颗粒的物相和结晶度进行表征，扫描范围设定为20°–70°（2θ）。如图1所示，所有衍射峰均可归属于四方晶系结构（空间群P4/nmm），证实成功合成了BiOCl。衍射图谱显示所制备的BiOCl纳米颗粒为纯相，主要衍射峰出现在...

结论

调控光催化剂的形貌与表面结构是提升污染物降解效率的关键策略。本研究通过溶胶-凝胶法成功制备BiOCl纳米材料，并在紫外光（UV）照射下验证其对亚甲基蓝（MB）染料的高效降解能力。XRD结果确认其四方晶系结构（P4/nmm空间群），通过德拜-谢勒公式计算得出纳米颗粒的规整晶粒尺寸...