钛掺杂BiFeO3光催化剂的制备及其催化性能

吉林大学学报(理学版) ›› 2021, Vol. 59 ›› Issue (2): 421-426.

钛掺杂BiFeO₃光催化剂的制备及其催化性能

孟帅¹，孙鹏凯¹，沈延群¹，孙军²，王丽丽¹，谭芳¹

1. 长春大学理学院，吉林省材料设计与量子模拟实验室，吉林省人体健康状态辨识与机能增强重点实验室，长春 130022；
2. 长白朝鲜族自治县北疆硅藻土新材料科技有限公司，吉林白山 134400

收稿日期:2020-08-31 出版日期:2021-03-26 发布日期:2021-03-26
通讯作者: 王丽丽 E-mail:ccdxwll@163.com

Preparation and Catalytic Performance of Ti-Doped BiFeO₃ Photocatalyst

MENG Shuai¹， SUN Pengkai¹， SHEN Yanqun¹， SUN Jun²， WANG Lili¹， TAN Fang¹

1. Key Laboratory of Materials Design and Quantum Simulation, Jilin Provincial Key Laboratory of Human Health Status Identification and Function Enhancement, College of Science， Changchun University, Changchun 130022， China;
2. Changbai Korean Autonomous County Beijiang Diatomite New Material Technology Co. Ltd，Baishan 134400, Jilin Province, China

Received:2020-08-31 Online:2021-03-26 Published:2021-03-26

摘要/Abstract

摘要： 用溶胶-凝胶法制备钛(Ti)掺杂BiFeO₃纳米颗粒(Ti-BiFeO₃)，研究不同煅烧温度对Ti掺杂BiFeO₃结构调控及光催化性能的影响, 用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、紫外-可见（UV-Vis)光谱技术对颗粒的相结构、形貌、原子比例、光催化性能等进行测试及分析, 并以罗丹明-B为目标降解物，对Ti掺杂BiFeO3光催化性能进行研究. 结果表明: Ti掺杂BiFeO₃样品在不同煅烧温度均出现Bi₂Fe₄O₉相；煅烧温度可对Bi₂Fe₄O₉的含量进行调控，在650 ℃煅烧样品中含有适量的Bi₂Fe₄O₉相，能有效提高Ti掺杂BiFeO₃的光催化活性，且具有较高的降解活性， 60 min内降解效率达85%.

关键词: 溶胶-凝胶法, Ti掺杂BiFeO₃, 纳米粒子, 煅烧温度

Abstract: Titanium-doped BiFeO₃nanoparticles was prepared by using the sol-gel method. The effects of different calcination temperatures on the structure of Ti-BiFeO₃ and the photocatalytic performance were studied. X-ray diffraction (XRD)， scanning electron microscopy (SEM)， energy dispersive spectromentry (EDS)， ultraviolet visible (UV-Vis) spectroscopy were used to test and analyze the phase structure, morphology, atomic ratio and photocatalytic performance of the particles. Taking Rhodamine-B as the target degradation product， the photocatalytic performance of Ti-doped BiFeO₃ was studied. The results show that there are Bi₂Fe₄O₉ phases at different calcination temperatures in Ti-doped BiFeO₃ samples. The calcination temperature can control the content of Bi₂Fe₄O₉. There are appropriate amount of Bi₂Fe₄O₉ phase in the calcined sample at 650 ℃， which can effectively improve the photocatalytic activity of Ti-doped BiFeO₃ and degradation activity. The degradation efficiency is 85% within 60 min.

Key words: sol-gel method； Ti-doped BiFeO₃； nanoparticle, calcination temperature

中图分类号:

O614.81

孟帅, 孙鹏凯, 沈延群, 孙军, 王丽丽, 谭芳. 钛掺杂BiFeO₃光催化剂的制备及其催化性能[J]. 吉林大学学报(理学版), 2021, 59(2): 421-426.

MENG Shuai, SUN Pengkai, SHEN Yanqun, SUN Jun, WANG Lili, TAN Fang. Preparation and Catalytic Performance of Ti-Doped BiFeO₃ Photocatalyst[J]. Journal of Jilin University Science Edition, 2021, 59(2): 421-426.

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钛掺杂BiFeO₃光催化剂的制备及其催化性能

Preparation and Catalytic Performance of Ti-Doped BiFeO₃ Photocatalyst

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