新颖Co3O4分级结构的制备及其光催化性能研究

化学学报 ›› 2011, Vol. 69 ›› Issue (08): 870-874. 上一篇下一篇

研究论文

新颖Co₃O₄分级结构的制备及其光催化性能研究

潘超

(大连海洋大学理学院大连 116023)

投稿日期:2010-10-08 修回日期:2010-12-05 发布日期:2010-12-23
通讯作者: 潘超 E-mail:pcgy2004@yahoo.com.cn

Fabrication and Photocatalyst Performance of a Novel Co₃O₄ Hierarchical Structures

PAN Chao

(College of Science, Dalian Fisheries University, Dalian 116023)

Received:2010-10-08 Revised:2010-12-05 Published:2010-12-23

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摘要/Abstract

以聚乙烯醇/醋酸钴复合纳米纤维为模板, 采用模板辅助共沉积技术制备了三维尖晶石型Co₃O₄纳米纤维/晶须分级结构. 并采用SEM, XRD对其形貌和晶型结构进行了表征. 在光催化降解亚甲基蓝(MB)性能实验中, 三维分级结构Co₃O₄表现出比纳米粒子和纤维更好的光催化性能. 这主要归因于Co₃O₄纳米线的次级结构和开放的三维网络结构有利于MB分子和氧分子的扩散和传输, 从而增强MB的光降解反应速率.

关键词: Co₃O₄, 分级结构, 静电纺丝, 共沉积技术

Three-dimensional Co₃O₄ hierarchical structures were prepared by a combination of an electrospinning method and co-precipitation reaction and characterized by scanning electron microscopy and XRD. The photocatalytic decomposition of Methylene blue (MB) on Co₃O₄ sample was investigated at room temperature. The hierarchical structured Co₃O₄ sample shows an enhanced photocatalytic performance compared with the other nanostructured Co₃O₄ powders of nanoparticles, and nanofibers, which can be attributed to the special structural feature with an open and secondary Co₃O₄ nanowire that significantly facilitates the diffusion and mass transportation of MB molecules and oxygen species in photochemical reaction of MB degradation.

Key words: Co₃O₄, heterostructures, electrospinning, co-precipitation reaction

中图分类号:

O484. 1

引用此文

潘超. 新颖Co₃O₄分级结构的制备及其光催化性能研究[J]. 化学学报, 2011, 69(08): 870-874.

PAN Chao. Fabrication and Photocatalyst Performance of a Novel Co₃O₄ Hierarchical Structures[J]. Acta Chimica Sinica, 2011, 69(08): 870-874.

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参考文献

1 Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37.

2 Devi, L. G.; Krishnaiah, G. M. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 1999, 121, 141.

3 Huang, Y.; Ho, W. K.; Ai, Z. H.; Song, X.; Zhang, L. Z.; Lee, S. C. Appl. Catal. B: Environ. 2009, 89, 398.

4 Ma, T. Y.; Cao, J. L.; Shao, G. S.; Zhang, X. J.; Yuan, Z. Y. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16658.

5 Chen, Y. H.; Chen, L. L.; Shang, N. C. J. Hazard. Mater. 2009, 172, 20.

6 Murugan, K.; Rao, T. N.; Gandhi, A. S.; Murty, B. S. Catal. Commun. 2010, 11, 518.

7 Hu, S. Z.; Wang, A. J.; Li, X.; L?we, H. J. Phys. Chem. Solids 2010, 71, 156.

8 Zhang, S. C.; Jiang, D.; Tang, T.; Li, J. H.; Xu, Y. Acta Phys.-Chim. Sin. 2010, 26, 1330 (in Chinese).

(张书翠, 姜东, 唐涛, 李军华, 徐耀, 物理化学学报, 2010, 26, 1330.)

9 Sabate, J.; Anderson, M. A.; Aguado, M. A.; Giménez, J.; Cervera-March, S.; Hill, C. G. J. Mol. Catal. 1992, 71, 57.

10 Byrne, J. A.; Eggins, B. R.; Brown, N. M. D.; McKinney, B.; Rouse, M. Appl. Catal. B: Environ. 1998, 17, 25.

11 Wang, X. J.; Liu, C.; Hu, Z. H.; Liu, Y. F.; Chen, Y. J.; Wen, Z. B. Chin. J. Catal. 2008, 29, 391 (in Chinese).

(王晓静, 刘超, 胡中华, 刘亚菲, 陈玉娟, 温祖标, 催化学报, 2008, 29, 391.)

12 Yang, L. Z.; Zhu, L. Z.; Liu, C.; Fang, M.; Liu, G. H.; Yu, X. B. Mater. Res. Bull. 2008, 43, 806.

13 Zhang, B. L.; Chen, B. S.; Shi, K. Y.; He, S. J.; Liu, X. D.; Du, Z. J.; Y, K. L. Appl. Catal. B: Environ. 2003, 40, 253.

14 Guo, X. F.; Kim, Y. S.; Kim, G. J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 8313.

15 Chen, Y. H.; Liu, Y. Y.; Lin, R. H.; Yen, F. S. J. Hazard. Mater. 2009, 163, 973.

16 Xue, Q.; Guan, Y. J.; Wang, Z. B.; Bai, S. L. Acta Chim. Sinica 2010, 68(16), 1603 (in Chinese).

(薛琴, 管玉江, 王子波, 白书立, 化学学报, 2010, 68(16), 1603.)

17 Vodnik, V. V.; Bo?ani?, D. K.; D?unuzovi?, E.; Vukovi?, J.; Nedeljkovi?, J. M. Eur. Polym. J. 2010, 46, 137.

18 Lin, C. B.; Chen, C. S.; Chen, Z. H.; Su, N. C. J. Appl. Po-lym. Sci. 2004, 93, 2254.

19 Jiang, D.; Xu, Y.; Hou, B.; Wu, D.; Sun, Y. H. Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 8, 1236.

20 Du, Y.; Luna, L. E.; Tan, W. S.; Rubner, M. F.; Cohen, R. E. ACS Nano 2010, 4, 4308.

21 Yang, W. G.; Wan, F. R.; Chen, Q. W.; Li, J. J.; Xu, D. S. J. Mater. Chem. 2010, 20, 2870.

22 Ryu, S. Y.; Kim, D. S.; Jeon, J. D.; Kwak, S. Y. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 17400.

23 Zhang, L. Z.; Yu, J. C.; Zheng, Z.; Leung, C. W. Chem. Commun. 2005, 2683.

24 Wang, Y. W.; Xu, H.; Wang, X. B.; Zhang, X.; Jia, H. M.; Zhang, L. Z.; Qiu, J. R. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13835.

25 Brinker, C. J.; Scherer, G. W. In Sol-Gel Science, The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing, Academic Press, New York, 1990, p. 240.

26 Yin, H.; Wada, Y.; Kitamura, T.; Kambe, S.; Murasawa, S.; Mori, H.; Sakata, T.; Yanagida, S. J. Mater. Chem. 2001, 11, 1694.

[1]	郝肖柯, 翟振宇, 孙亚昕, 李从举. 柔性可水洗的Zr-MOFs复合纳米纤维薄膜的制备和性能表征[J]. 化学学报, 2022, 80(1): 49-55.
[2]	高润洲, 李国昌, 陈轶群, 曾誉, 赵杰, 吴强, 杨立军, 王喜章, 胡征. 基于原位聚合凝胶电解质的碳纳米笼//三氧化钨纳米棒超级电容器[J]. 化学学报, 2021, 79(6): 755-762.
[3]	曾誉, 吕品, 蔡跃进, 高福杰, 卓欧, 吴强, 杨立军, 王喜章, 胡征. 分级结构碳纳米笼高效催化苄胺氧化偶联制N-苄烯丁胺[J]. 化学学报, 2021, 79(4): 539-544.
[4]	王玲, 杨国锐, 王嘉楠, 王思岚, 彭生杰, 延卫. 静电纺丝在钠离子电池中的应用研究进展[J]. 化学学报, 2018, 76(9): 666-680.
[5]	黄国勇, 徐盛明, 王俊莲, 李林艳, 王学军. 锂离子电池负极材料用Co₃O₄及其复合材料研究进展[J]. 化学学报, 2013, 71(12): 1589-1597.
[6]	邱磊, 邵自强, 王建全, 张大伦, 曹军. 羧甲基纤维素锂(CMC-Li)的合成流变和静电纺丝功能化材料研究[J]. 化学学报, 2013, 71(11): 1521-1526.
[7]	刘继青, 张琰图, 袁亚飞, 左伟伟. 基于纳米Co₃O₄低温催化发光的乙醚传感器[J]. 化学学报, 2013, 71(01): 102-106.
[8]	徐刚, 郜洪文. 甜菜碱OSB-12@高岭土杂化材料对染料吸附机理研究[J]. 化学学报, 2012, 70(24): 2496-2500.
[9]	马欢, 刘伟伟, 朱苏文, 樊芸杉, 程备久. 基于芭蕉叶分级结构的TiO₂材料的制备及其吸附-光催化性能的研究[J]. 化学学报, 2012, 70(22): 2353-2358.
[10]	向军, 张雄辉, 褚艳秋, 沈湘黔. Fe-Ni合金/Ni铁氧体复合纳米纤维的制备、表征与磁性能研究[J]. 化学学报, 2012, 70(21): 2265-2272.
[11]	徐淑芝, 董相廷, 盖广清, 王进贤, 刘桂霞, 鲁统晓. 三层同轴静电纺丝技术制备TiO₂@SiO₂同轴双壁亚微米管及光催化性能研究[J]. 化学学报, 2012, 70(15): 1660-1666.
[12]	王莹熇, 王进贤, 董相廷, 于文生, 刘桂霞. 静电纺丝技术制备Tb(BA)₃phen/PANI/PVP光电双功能复合纳米纤维[J]. 化学学报, 2012, 70(14): 1576-1582.
[13]	熊德胜, 秦枫, 徐华龙, 沈伟. 固相法制备纳米Co₃O₄催化剂及其催化甲苯完全氧化性能[J]. 化学学报, 2012, 70(01): 39-44.
[14]	李跃军, 曹铁平, 王长华, 邵长路. CeO₂/TiO₂复合纳米纤维的制备及光催化性能研究[J]. 化学学报, 2011, 69(21): 2597-2602.
[15]	向军, 褚艳秋, 周广振, 郭银涛, 郭纪源, 沈湘黔. Li_0.5－0.5xZn_xFe_2.5－0.5xO_{4纳米纤维的电纺制备及其结构和磁性能}[J]. 化学学报, 2011, 69(20): 2457-2464.

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