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一區(qū)論文應(yīng)用案例 · 前沿專(zhuān)題型

離子液體合成 Bi2E3 (E = S, Se, Te)結(jié)構(gòu):具有優(yōu)越的可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng) Cr(VI)光還原能力Bi2S3 的情況

該研究發(fā)表于 Chemical Engineering Journal（2017），使用 XH-300 系列 開(kāi)展 微波-超聲協(xié)同半導(dǎo)體合成、離子液體輔助形貌調(diào)控 研究，核心條件包括溫度 180 °C；微波功率 800 W；超聲功率 500 W。

論文編號(hào) 111
應(yīng)用方向 微波-超聲協(xié)同半導(dǎo)體合成、離子液體輔助形貌調(diào)控、鉍系硫化物光催化劑、重金屬?gòu)U水治理
關(guān)鍵結(jié)果 見(jiàn)正文關(guān)鍵結(jié)果
核心條件 溫度 180 °C
論文編號(hào)
111
期刊
Chemical Engineering Journal
影響因子
6.735
中科院分區(qū)
1 區(qū)
發(fā)表年份
2017
設(shè)備型號(hào)
XH-300 系列
作者單位
吉林大學(xué)；武漢工程大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 綠色化工過(guò)程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；吉林大學(xué) 無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
Jilin University; Wuhan Institute of Technology
研究方向
微波-超聲協(xié)同半導(dǎo)體合成 離子液體輔助形貌調(diào)控 鉍系硫化物光催化劑 重金屬?gòu)U水治理

事實(shí)快照

  • 論文：離子液體合成 Bi2E3 (E = S, Se, Te)結(jié)構(gòu):具有優(yōu)越的可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng) Cr(VI)光還原能力Bi2S3 的情況
  • 設(shè)備：XH-300 系列
  • 期刊與分區(qū)：Chemical Engineering Journal，中科院 1 區(qū)
  • 核心條件：溫度 180 °C；微波功率 800 W；超聲功率 500 W
  • 用途：可作為 微波-超聲協(xié)同半導(dǎo)體合成、離子液體輔助形貌調(diào)控 的論文證據(jù)頁(yè)。

研究摘要

論文摘要指出，作者發(fā)展出一條離子液體輔助的微波-超聲聯(lián)用通用策略，用于制備 Bi2E3 (E = S, Se, Te) 層級(jí)結(jié)構(gòu)，并重點(diǎn)研究了 Bi2S3 的晶相轉(zhuǎn)化和形貌演化。結(jié)果表明，Bi2S3 的結(jié)構(gòu)、尺寸和形貌可通過(guò)氯化時(shí)間、離子液體烷基鏈長(zhǎng)度及濃度精細(xì)調(diào)控。所得層級(jí) Bi2S3 在可見(jiàn)光下對(duì) Cr(VI) 的光還原能力明顯優(yōu)于 P25 和不規(guī)則形貌 Bi2S3，其增強(qiáng)來(lái)源于材料本征電子傳輸能力、特殊層級(jí)結(jié)構(gòu)、較高比表面積和良好的電子-空穴分離性能。

研究背景與解決的問(wèn)題

論文摘要指出，作者發(fā)展出一條離子液體輔助的微波-超聲聯(lián)用通用策略，用于制備 Bi2E3 (E = S, Se, Te) 層級(jí)結(jié)構(gòu)，并重點(diǎn)研究了 Bi2S3 的晶相轉(zhuǎn)化和形貌演化。

設(shè)備應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)條件

項(xiàng)目參數(shù)
溫度180 °C
微波功率800 W
超聲功率500 W
時(shí)間3 min / 15 min

機(jī)制/方法亮點(diǎn)

  • 層級(jí)結(jié)構(gòu)帶來(lái)更高表面積和更強(qiáng)光散射 作者明確認(rèn)為，層級(jí) Bi2S3 具有更高比表面積，因此能吸附更多 Cr(VI)
  • 同時(shí)其特殊結(jié)構(gòu)還能降低反射并增強(qiáng)光捕獲能力。
  • 層級(jí)結(jié)構(gòu)促進(jìn)光生載流子向反應(yīng)表面遷移 論文結(jié)合 PL 和 EIS 結(jié)果指出，層級(jí)結(jié)構(gòu)樣品具有更好的電子-空穴分離能力和更快的電荷傳輸，從而提升光還原效率。
  • 光生電子是 Cr(VI) 還原的主導(dǎo)活性物種 捕獲劑實(shí)驗(yàn)表明： 加入 NaHCO3 或 AgNO3 會(huì)顯著抑制 Cr(VI) 光還原；加入 Na2C2O4 的影響較小 因此作者得出結(jié)論： 光生電子是主導(dǎo) Cr(VI) 光還原的關(guān)鍵活性物種
  • 酸性條件下正電表面更有利于吸附 HCrO4- 當(dāng) pH < 6 時(shí)，層級(jí) Bi2S3 表面更易質(zhì)子化并帶正電，從而更強(qiáng)地吸引 HCrO4- 等陰離子物種，因此促進(jìn)可見(jiàn)光還原過(guò)程。

應(yīng)用價(jià)值

  • 明確使用 XH-300A 在 180 °C / 3 min + 15 min + 15 min 條件下完成離子液體輔助微波-超聲合成。
  • 清楚提出 BiOCl 微球向?qū)蛹?jí) Bi2S3 的拓?fù)滢D(zhuǎn)化機(jī)制。
  • S1 在可見(jiàn)光下 15 min 內(nèi)即可實(shí)現(xiàn) Cr(VI) 完全還原。
  • 5 次循環(huán)后仍保持 97% 活性，穩(wěn)定性較強(qiáng)。
  • 在真實(shí)電鍍和制革廢水中同樣實(shí)現(xiàn) 15 min 完全還原，應(yīng)用說(shuō)服力很強(qiáng)。

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常見(jiàn)問(wèn)題

這篇論文使用了哪種設(shè)備？
本研究使用 XH-300 系列。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 Chemical Engineering Journal（2017），使用 XH-300 系列 開(kāi)展 微波-超聲協(xié)同半導(dǎo)體合成、離子液體輔助形貌調(diào)控 研究，核心條件包括溫度 180 °C；微波功率 800 W；超聲功率 500 W。
該研究發(fā)表在哪個(gè)期刊？
發(fā)表于 Chemical Engineering Journal，中科院 1 區(qū)。
引用信息
Ionic liquid-employed synthesis of Bi2E3 (E = S, Se, and Te) hierarchitectures: The case of Bi2S3 with superior visible-light-driven Cr(VI) photoreduction capacity
Chemical Engineering Journal, 2017
DOI: 10.1016/j.cej.2017.06.119