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化学进展 2009, Vol. 21 Issue (09): 1734-1741 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

卤氧化铋化合物光催化剂

魏平玉|杨青林|郭林   

  1. (北京航空航天大学化学与环境学院 |北京 100191 )
  • 收稿日期:2008-09-21 修回日期:2008-11-03 出版日期:2009-09-24 发布日期:2009-09-15
  • 通讯作者: 杨青林 E-mail:yangql@buaa.edu.cn
  • 基金资助:

Bismuth Oxyhalide Compounds as Photocatalysts

Wei Pingyu;   Yang Qinglin** ;  Guo Lin   

  1. (School of Chemistry and Environment, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 100191 Beijing, China)
  • Received:2008-09-21 Revised:2008-11-03 Online:2009-09-24 Published:2009-09-15
  • Contact: Yang Qinglin E-mail:yangql@buaa.edu.cn

卤氧化铋,BiOX (X=Cl, Br, I)作为一种新型光催化剂,由于具有特殊的层状结构和合适的禁带宽度从而显示出优异的光催化性能。本文主要对微纳米卤氧化铋光催化剂的制备方法、形貌尺寸及光催化性能进行了综述。卤氧化铋的光催化活性普遍优于商品TiO2 (P25)的光催化活性,并且随着卤素原子序数的增加光催化活性逐渐增强。此外,卤氧化铋光催化剂还具有很高的稳定性。借助于掺杂改性,卤氧化铋的光催化性能得到进一步改善;通过晶体结构和能带结构的设计合成可以得到高活性的卤氧化铋化合物光催化剂。最后,对卤氧化铋光催化剂今后的研究方向进行了展望。

Bismuth Oxyhalide Compounds, BiOX (X=Cl, Br, I) are new types of photocatalysts. They exhibit excellent photocatalytic properties due to layered crystal structure and suitable band gaps. In this paper, main preparation methods, morphologies, sizes and photocatalytic activities of micro-nanometer bismuth oxyhalides are reviewed. Bismuth oxyhalide compounds show better photocatalytic activities than TiO2 (P25). With the increasing of X atomic numbers, photocatalytic activities of BiOX are enhanced in sequence. Moreover, the stabilities of BiOX are high. Photocatalytic activities of bismuth oxyhalide compounds are improved by doping and modifications. By designing of the crystal structures and energy band gaps, highly efficient photocatalysts of bismuth oxyhalide compounds can be obtained. At last, the trend of research is prospected.

Contents
1 Introduction
2 Structure of BiOX (X=Cl, Br, I)
3 Preparation methods and morphologies of BiOX (X=Cl, Br, I)
3.1 Preparation methods
3.2 Morphologies of products
4 Photocatalytic activities of BiOX (X=Cl, Br, I)
4.1 BiOCl photocatalyst
4.2 BiOBr and BiOI photocatalysts
4.3 Other Bi based oxyhalides
5 Conclusion

中图分类号: 

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[ 1 ]  Fujishima A , Honda K. Nature , 1972 , 238 : 37 —38
[ 2 ]  O’regan B , Gratzel M. Nature , 1991 , 353 : 737 —740
[ 3 ]  Hoffmann M R , Martin S T, Choi W, et al . Chem. Rev. , 1995 ,95 : 69 —96
[ 4 ]  Mills A , Hunte S L. J . Photochem. Photobiol . A: Chem. , 1997 ,108 : 1 —35
[ 5 ]  Fujishima A , Hashimoto K, Watanabe T. TiO2 Photocatalysis Fundamentals and Applications. Tokyo : BKC Inc. , 1999
[ 6 ]  Carp O , Huisman C L , Reller A. Prog. Solid State Chem. , 2004 ,32 : 33 —177
[ 7 ]  Choi W, Termin A , Hoffmann M R. J . Phys. Chem. , 1994 , 98 :13669 —13679
[ 8 ]  Asahi R , Morikawa T, Ohwaki T, et al . Science , 2001 , 293 :269 —271
[ 9 ]  Khan S U M, Al-Shahry M I J , William B. Science , 2002 , 297 :2243 —2245
[10 ]  Kudo A , Kato H , Nakagawa S. J . Phys. Chem. B , 2000 , 104 :571 —575
[11 ]  Hwang D W, Kim H G, KimJ , et al . J . Catal . , 2000 , 193 : 40 —48
[12 ]  Hoertz P G, Mallouk T E. Inorg. Chem. , 2005 , 44 : 6828 —6840
[13 ]  Machida M, Mitsuyama T, Ikeue K. J . Phys. Chem. B , 2005 ,109 : 7801 —7806
[14 ]  Zou Z G, Ye J H , Sayama K, et al . Nature , 2001 , 414 : 625 —627
[15 ]  Xu X H , Wang M, Hou Y, et al . J . Mater. Sci . Lett . , 2002 , 21 :1655 —1656
[16 ]  Rengaraj S , Li X Z, Tanner P A , et al . J . Mol . Catal . A2Chem. ,2006 , 247 : 36 —43
[17 ]  Gurunathan K. Int . J . Hydrogen Energy , 2004 , 29 : 933 —940
[18 ]  Kako T, Zou Z G, Katagiri M, et al . Chem. Mater. , 2007 , 19 :198 —202
[19 ]  Tang J W, Zou Z G, Ye J H , et al . J . Phys. Chem. C , 2007 ,111 : 12779 —12785
[20 ]  Yu J G, Xiong J F , Cheng B , et al . J . Solid State Chem. , 2005 ,178 : 1968 —1972
[21 ]  Shimodaira Y, Kato H , Kobayashi H , et al . J . Phys. Chem. B ,2006 , 110 : 17790 —17797
[22 ]  Zou Z G, Ye J H , Arakawa H. Chem. Mater. , 2001 , 13 : 1765 —1769
[23 ]  Muktha B , Priya M H , Madras G, et al . J . Phys. Chem. B , 2005 ,109 : 11442 —11449
[24 ]  钱逸泰(Qian Y T) . 结晶化学导论( Introduction of Crystal Chemistry) . 合肥: 中国科学技术大学出版社( Hefei: China Science and Technology University Press) , 2005. 348 —352
[25 ]  Kijima N , Matano K, Saito M, et al . Appl . Catal . A2Gen. , 2000 ,206 : 237 —244
[26 ]  Perera S , Zelenski N A , Pho R E , et al . J . Solid State Chem. ,2007 , 180 : 2916 —2925
[27 ]  Huang W L , Zhu Q S. Comput . Mater. Sci . , 2008 , 43 : 1101 —1108
[28 ]  Zhang K L , Liu C M, Huang F Q , et al . Appl . Catal . B2Environ. ,2006 , 68 : 125 —129
[29 ]  Liu A R , Wang S M, Zhao Y R , et al . Mater. Chem. Phys. ,2006 , 99 : 131 —134
[30 ]  Kim S J , Lee E G, Park S D , et al . J . Sol-Gel Sci . Technol . ,2001 , 22 : 63 —74
[31 ]  Anpo M, Shima T, Kodama S , et al . J . Phys. Chem. , 1987 , 91 :4305 —4310
[32 ]  王云燕(Wang Y Y) , 彭文杰(Peng WJ ) , 柴立元(Chai L Y) 等.湖南冶金(Hunan Metallurgy) , 2003 , 31 (3) : 20 —23
[33 ]  Daminova T V , Novokreshchenova M N , Yukhin Y M. Russ. J .Appl . Chem. , 2005 , 78 (12) : 1948 —1952
[34 ]  Dellinger T M, Braun P V. Scripta. Mater. , 2001 , 44 : 1893 —1897
[35 ]  Cao C B , Lv R T, Zhu H S. J . Metastable Nanocryst . Mater. ,2005 , 23 : 79 —82
[36 ]  Henle J , Simon P , Frenzel A , et al . Chem. Mater. , 2007 , 19 :366 —373
[37 ]  Wang W D , Huang F Q , Lin X P. Scripta Mater. , 2007 , 56 :669 —672
[38 ]  Deng H , Wang J W, Peng Q , et al . Chem. Eur. J . , 2005 , 11 :6519 —6524
[39 ]  Zhang X, Ai Z H , Jia F L , et al . J . Phys. Chem. C , 2008 , 112 :747 —753
[40 ]  Zhou S X, Ke Y X, Li J M, et al . Mater. Lett . , 2003 , 57 : 2053 —2055
[41 ]  Zhu L Y, Xie Y, Zheng X W, et al . Inorg. Chem. , 2002 , 41 :4560 —4566
[42 ]  Chen X Y, Huh H S , Lee S W. J . Solid State Chem. , 2007 , 180 :2510 —2516
[43 ]  Geng J , Hou W H , Lv Y N , et al . Inorg. Chem. , 2005 , 44 :8503 —8509
[44 ]  Wang C H , Shao C L , Liu Y C , et al . Scripta Mater. , 2008 , 59 :332 —335
[45 ]  Lin X P , Shan Z C , Li K Q , et al . Solid State Sci . , 2007 , 9 :944 —949
[46 ]  Lin X P , Huang T, Huang F Q , et al . J . Phys. Chem. B , 2006 ,110 : 24629 —24634
[47 ]  车玉萍( Che Y P) . 北京航空航天大学硕士论文(Master Dissertation of Beihang University) , 2007
[48 ]  安惠中(An H Z) . 北京航空航天大学博士论文(Doctor Dissertation of Beihang University) , 2007
[49 ]  Pekakis P A , Xekoukoulotakis N P , Mantzavinos D. Water Res. ,2006 , 40 : 1276 —1286
[50 ]  Yang H M, Ouyang J , Tang A D , et al . Mater. Res. Bull . , 2006 ,41 : 1310 —1318
[51 ]  Chen F , Xie Y D , Zhao J C , et al . Chemosphere , 2001 , 44 :1159 —1168
[52 ]  Jung S C , Kim S J , Imaishi N , et al . Appl . Catal . B2Environ. ,2005 , 55 : 253 —257
[53 ]  Liu Z Y, Sun D D , Guo P , et al . Nano Lett . , 2007 , 7 : 1081 —1085
[54 ]  ImJ S , Kim M I , Lee Y S. Mater. Lett . , 2008 , 62 : 3652 —3655
[55 ]  Wang WD , Huang F Q , Lin X P , et al . Catal . Commun. , 2008 ,9 : 8 —12
[56 ]  Shan Z C , Wang W D , Lin X P , et al . J . Solid State Chem. ,2008 , 181 : 1361 —1366
[57 ]  Lin X P , Huang F Q , Wang W D , et al . Appl . Catal . A-Gen. ,2006 , 307 : 257 —262
[58 ]  Yao W F , Xu X H , Wang H , et al . Appl . Catal . B-Environ. ,2004 , 52 : 109 —116

[1] 王丹丹, 蔺兆鑫, 谷慧杰, 李云辉, 李洪吉, 邵晶. 钼酸铋在光催化技术中的改性与应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 606-619.
[2] 廖子萱, 王宇辉, 郑建萍. 碳点基水相室温磷光复合材料研究进展[J]. 化学进展, 2023, 35(2): 263-373.
[3] 李璇, 黄炯鹏, 张一帆, 石磊. 二维材料的一维纳米带[J]. 化学进展, 2023, 35(1): 88-104.
[4] 朱月香, 赵伟悦, 李朝忠, 廖世军. Pt基金属间化合物及其在质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(6): 1337-1347.
[5] 李芳远, 李俊豪, 吴钰洁, 石凯祥, 刘全兵, 彭翃杰. “蛋黄蛋壳”结构纳米电极材料设计及在锂/钠离子/锂硫电池中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(6): 1369-1383.
[6] 孙浩, 王超鹏, 尹君, 朱剑. 用于电催化析氧反应电极的制备策略[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 519-532.
[7] 王才威, 杨东杰, 邱学青, 张文礼. 木质素多孔碳材料在电化学储能中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 285-300.
[8] 曹祥康, 孙晓光, 蔡光义, 董泽华. 耐久型超疏水表面:理论模型、制备策略和评价方法[J]. 化学进展, 2021, 33(9): 1525-1537.
[9] 张震, 赵爽, 陈国兵, 李昆锋, 费志方, 杨自春. 碳化硅块状气凝胶的制备及应用[J]. 化学进展, 2021, 33(9): 1511-1524.
[10] 李金召, 李政, 庄旭品, 巩继贤, 李秋瑾, 张健飞. 纤维素纳米晶体的制备及其在复合材料中的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1293-1310.
[11] 陈立忠, 龚巧彬, 陈哲. 超薄二维MOF纳米材料的制备和应用[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1280-1292.
[12] 向笑笑, 田晓雯, 刘会娥, 陈爽, 朱亚男, 薄玉琴. 石墨烯基气凝胶小球的可控制备[J]. 化学进展, 2021, 33(7): 1092-1099.
[13] 江松, 王家佩, 朱辉, 张琴, 丛野, 李轩科. 二维材料V2C MXene的制备与应用[J]. 化学进展, 2021, 33(5): 740-751.
[14] 杨英, 马书鹏, 罗媛, 林飞宇, 朱刘, 郭学益. 多维CsPbX3无机钙钛矿材料的制备及其在太阳能电池中的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(5): 779-801.
[15] 陈怡峰, 王聪, 任科峰, 计剑. 生物医用高通量研究中的微液滴阵列[J]. 化学进展, 2021, 33(4): 543-554.
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卤氧化铋化合物光催化剂