掺Ni铁酸铋纳米粉的制备及光催化性能

来源期刊：材料导报2020年第18期

论文作者：胡玉林 李永进 谢燕春 阳生红 张曰理

文章页码：18009 - 18013

关键词：铁酸铋;光催化;溶胶-凝胶法;

摘    要：采用双溶剂溶胶-凝胶法制备了一系列BiFe_1-xNi_xO₃（BFNO,x=0.00、0.02、0.04、0.06、0.08）纳米粉。X射线衍射测试结果表明,利用溶胶-凝胶法制备的BFNO粉末样品为R3C三方相结构;扫描电子显微镜图像显示,随着Ni掺杂量增加,BFNO粉末的晶粒尺寸减小;光电子能谱分析表明,BFNO中的Ni存在Ni³⁺和Ni²⁺两种价态,变价Ni离子作为光诱导电子和空穴的捕获位点,可以有效提高光生载流子的分离速率并降低复合速率;紫外-可见光吸收光谱分析表明,掺Ni的BiFeO₃粉末的吸收带边发生了红移,带隙呈减小趋势;磁性测量结果表明,随着Ni掺杂量的增加,BFNO铁磁性显著增强。在可见光照射下,通过BFNO纳米粉对刚果红溶液的光催化降解,分析了BFNO纳米粉的光催化活性,结果表明,随着Ni掺杂量的增加,BFNO光催化活性显著增强,Ni掺杂量为8%时样品的催化性能最强。光致发光实验表明,BFNO光催化活性增强可以归因于Ni掺杂效应导致的电子-空穴对复合效率的降低。