Visible-light sensitive La1xBaxCoO3

Visible-light sensitive La1xBaxCoO3 photocatalyst for malachite
green degradation
Abstract
In this study, a series of photocatalyst La1xBaxCoO3 (x¼0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7) powders were successfully prepared using the sol–gel
method. The crystal structure and band gap of La1xBaxCoO3 were characterized by X-ray diffraction and Ultraviolet–visible diffuse
reflection spectroscopy for photocatalysis investigation. The results showed that the Ba-doped LaCoO3 exhibited obvious absorption
characteristics in visible light regions. In addition, the effect of La1xBaxCoO3 on the photocatalytic degradation of malachite green
under different light sources was also investigated. Ba-doped LaCoO3 showed excellent visible-light sensitive photocatalytic activities
and a maximum photocatalytic degradation of malachite green could be achieved with a degradation degree of 97% by La0.7Ba0.3CoO3
in visible light for 60 min.
1. Introduction
Pollutant degradation has gained considerable attention
because of increasing environmental pollution. Since
Fujishima and Honda reported the photocatalytic splitting
of water into oxygen and hydrogen using TiO2 in 1972 [1],
environment-friendly photocatalysis using solar energy has
become a promising approach in solving pollutant degradation
problems. In the past decades, numerous valuable
and interesting studies on the preparation of photocatalytic
materials have been investigated [2], thereby developing
new kinds of photocatalysts. Among these photocatalysts,
much attention has been paid to oxide photocatalysts,
such as TiO2 [3,4], ZnO [5], and Fe2O3 [6], because of
their simplicity, low-cost, and environment friendliness.
However, several simple oxides, including TiO2, absorb
only ultraviolet light when initiating photocatalytic reaction
because of their wide band gaps [7,8]. This characteristic
limits the photocatalysis application of simple oxides
because ultraviolet light accounts for only 7%–8% of the total sunlight. Therefore, researchers have focused on
photocatalysts that are sensitive to visible light [7] and
near infrared light [9]. Several effective studies have
been conducted for the modification of simple oxides to
generate donor or acceptor states in the band gap by
adding controlled metal [10] or nonmetal impurities [11].
Chen et al. [12] demonstrated a new approach in enhancing
solar absorption by introducing disorders in the surface
layers of nanophase TiO2 through hydrogenation
Various new oxide photocatalysts have been investigated.
A number of multiple complex oxides, such as
SrTiO3 [13], BiVO4 [14,15], LaCoO3 [16], and Bi2WO6 [17],
have been demonstrated as promising photocatalysts
because of their strong visible light absorption and high
quantum efficiency. These multiple complex oxides have
better photocatalytic activity than TiO2 under sunlight
[18]. Further research indicated that the photocatalysis of
perovskite-based materials can be improved by doping
[19–21]. For example, cobalt-doped BiVO4 [14] exhibits
greater photocatalytic activity than pure BiVO4 in methylene
blue decolorization. In addition, C-doped LaCoO3
photocatalysts [16] have higher photocatalytic activities
under visible light than un-doped LaCoO3 in carbon dioxide reduction. To date, the magnetic property,
gas-sensitivity, and potential double-perovskite structure
of Ba-doped LaCoO3 have drawn considerable attention
[22]. Excellent mixed ionic–electronic conductivity, with fast
surface exchange coefficients in double perovskite cobaltates
and oxygen defects due to different ion valence states and
ion radii between Ba2þ and La3þ, affects the photocatalytic
activity of Ba2þ and La3þ. Little attention, however, has
been paid on this topic

Kết quả (Việt) 1:

Nhìn thấy ánh sáng nhạy cảm La1xBaxCoO3 photocatalyst cho malachitemàu xanh lá cây suy thoáiTóm tắtTrong nghiên cứu này, một loạt các photocatalyst La1xBaxCoO3 (x¼0, 0.1, 0.3, 0,5, 0,7) bột thành công đã được chuẩn bị bằng cách sử dụng sol-gelphương pháp. Tinh thể cấu trúc và ban nhạc khoảng cách của La1xBaxCoO3 đã được đặc trưng bởi nhiễu xạ tia x và tia cực tím-nhìn thấy được khuếch tánphản ánh các phổ học cho photocatalysis điều tra. Kết quả cho thấy rằng Ba-doped LaCoO3 trưng bày rõ ràng hấp thụđặc điểm vùng ánh sáng nhìn thấy được. Ngoài ra, tác dụng của La1xBaxCoO3 về sự suy thoái photocatalytic malachite Greendưới nguồn ánh sáng khác nhau được cũng điều tra. Ba-doped LaCoO3 đã cho thấy các hoạt động tuyệt vời có thể nhìn thấy ánh sáng nhạy cảm photocatalyticvà sự xuống cấp tối đa photocatalytic của malachit màu xanh lá cây có thể đạt được với một mức độ suy thoái của 97% bởi La0.7Ba0.3CoO3trong có thể nhìn thấy ánh sáng trong 60 phút.1. giới thiệuSuy thoái chất ô nhiễm đã đạt được sự chú ý đáng kểvì gia tăng ô nhiễm môi trường. Kể từ khiFujishima và Honda thông báo sự chia tách photocatalyticnước thành ôxy và hiđrô bằng cách sử dụng TiO2 năm 1972 [1],photocatalysis thân thiện với môi trường bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời đãtrở thành một cách tiếp cận hứa hẹn trong việc giải quyết sự xuống cấp chất ô nhiễmvấn đề. Trong thập kỷ qua, có giá trị rất nhiềuvà thú vị nghiên cứu về việc chuẩn bị của photocatalytictài liệu đã là tra [2], do đó nước đang phát triểnmới các loại xúc. Trong số những xúc,nhiều sự chú ý đã được trả tiền để xúc ôxít,chẳng hạn như TiO2 [3,4], ZnO [5], và Fe2O3 [6], vìđơn giản, chi phí thấp, và môi trường thân thiện.Tuy nhiên, một vài oxit đơn giản, bao gồm cả TiO2, hấp thụchỉ ánh sáng cực tím khi bắt đầu phản ứng photocatalyticvì của những khoảng trống rộng ban nhạc [7,8]. Đặc tính nàyhạn chế ứng dụng photocatalysis đơn giản ôxítbởi vì tia cực tím cho chỉ 7-8% ánh sáng mặt trời tất cả các tài khoản. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã tập trung vàoxúc nhạy cảm với ánh sáng khả kiến [7] vàgần ánh sáng hồng ngoại [9]. Một số nghiên cứu có hiệu quả cóđược tiến hành để sửa đổi các ôxít đơn giản đểtạo ra các nhà tài trợ hoặc tìm kỳ ở gap ban nhạc bởiThêm điều khiển kim loại [10] hoặc phi kim tạp chất [11].Chen et al. [12] đã chứng minh một cách tiếp cận mới trong việc tăng cườnghấp thu năng lượng mặt trời bằng cách giới thiệu các rối loạn ở bề mặtlớp nanophase TiO2 qua hydro hóa Khác nhau mới ôxít xúc đã được nghiên cứu.Một số các ôxít nhiều phức tạp, chẳng hạn nhưSrTiO3 [13], BiVO4 [14,15], LaCoO3 [16] và Bi2WO6 [17],đã được chứng minh là hứa hẹn xúcdo sự hấp thụ ánh sáng nhìn thấy mạnh mẽ và caohiệu suất lượng tử. Các oxit phức tạp nhiều cóhoạt động photocatalytic tốt hơn so với TiO2 dưới ánh sáng mặt trời[18]. Thêm nghiên cứu chỉ ra rằng photocatalysis củaPerovskit dựa trên vật liệu có thể được cải thiện bởi doping[19-21]. Ví dụ, coban-doped BiVO4 [14] triển lãmhoạt động photocatalytic lớn hơn so với thuần túy BiVO4 ở methylenedecolorization màu xanh. Ngoài ra, C-doped LaCoO3xúc [16] có cao hơn các hoạt động photocatalyticdưới ánh sáng hơn so với un-sườn LaCoO3 trong giảm lượng khí carbon dioxide. Đến nay, từ trường bất động sản,Gas-nhạy cảm, và tiềm năng hay cấu trúc perovskite đôicủa Ba-doped LaCoO3 đã rút ra sự chú ý đáng kể[22]. tuyệt vời hỗn hợp dẫn ion-điện tử, với nhanhbề mặt trao đổi câu trong đôi Perovskit cobaltatesvà oxy khiếm khuyết do khác nhau ion hóa trị tiểu bang vàbán kính ion giữa Ba2þ và La3þ, ảnh hưởng đến photocatalytichoạt động của Ba2þ và La3þ. Tuy nhiên, có rất ít sự chú ý nhất,được trả về chủ đề này

Kết quả (Việt) 2:

Nhìn thấy ánh sáng La1xBaxCoO3 nhạy cảm quang xúc tác cho malachite
suy thoái xanh
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, một loạt các quang xúc La1xBaxCoO3 (x¼0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7) bột đã chuẩn bị thành công bằng cách sử dụng sol-gel
phương pháp. Cấu trúc tinh thể và ban nhạc khoảng cách của La1xBaxCoO3 được đặc trưng bởi sự nhiễu xạ tia X và tia cực tím có thể nhìn thấy khuếch tán
phản xạ quang phổ để điều tra xúc tác quang. Kết quả cho thấy rằng LaCoO3 Ba-pha tạp trưng bày hấp thu rõ ràng
đặc điểm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Ngoài ra, tác dụng của La1xBaxCoO3 vào suy thoái quang xanh malachite
dưới nguồn sáng khác nhau cũng đã được điều tra. Ba-pha tạp LaCoO3 cho thấy hoạt động quang xúc nhạy cảm có thể nhìn thấy ánh sáng tuyệt vời
và một sự suy thoái quang xúc tối đa xanh malachite có thể đạt được với một mức độ xuống cấp của 97% bởi La0.7Ba0.3CoO3
trong ánh sáng nhìn thấy được trong 60 phút.
1. Giới thiệu
ô nhiễm suy thoái đã đạt được sự chú ý đáng kể
vì tăng ô nhiễm môi trường. Kể từ khi
Fujishima và Honda báo cáo việc tách quang xúc tác
của TiO2 nước thành oxy và hydro sử dụng vào năm 1972 [1],
xúc tác quang hóa thân thiện môi trường sử dụng năng lượng mặt trời đã
trở thành một phương pháp tiếp cận đầy hứa hẹn trong việc giải quyết suy thoái ô nhiễm
vấn đề. Trong những thập kỷ qua, nhiều giá trị
nghiên cứu và thú vị về việc chuẩn bị của quang
nguyên liệu đã được nghiên cứu [2], từ đó phát triển
mới các loại xúc tác quang. Trong số những chất xúc tác quang,
nhiều người chú ý đến chất xúc tác quang oxit,
như TiO2 [3,4], ZnO [5], và Fe2O3 [6], vì
đơn giản của họ, chi phí thấp, và thân thiện với môi trường.
Tuy nhiên, một số đơn giản oxit, bao gồm TiO2, hấp thụ
chỉ có ánh sáng cực tím khi bắt đầu phản ứng quang xúc
vì những khoảng trống băng rộng của họ [7,8]. Đặc điểm này
đã hạn chế các ứng dụng xúc tác quang hóa của oxit đơn giản
bởi vì các tài khoản ánh sáng tia cực tím cho chỉ có 7% -8% trong tổng số ánh sáng mặt trời. Do đó, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào
chất xúc tác quang nhạy cảm với ánh sáng nhìn thấy [7] và
ánh sáng hồng ngoại gần [9]. Một số nghiên cứu có hiệu quả đã
được tiến hành cho việc sửa đổi các oxit đơn giản để
tạo ra trạng thái của nhà tài trợ hoặc chấp nhận trong khe hở bằng
cách thêm kim loại điều khiển [10] hoặc tạp chất phi kim loại [11].
Chen et al. [12] đã chứng minh một cách tiếp cận mới trong việc tăng cường
sự hấp thụ năng lượng mặt trời bằng cách giới thiệu các rối loạn ở bề mặt
lớp nanophase TiO2 qua hydro hóa
khác nhau xúc tác quang oxit mới đã được nghiên cứu.
Một số nhiều oxit phức tạp, chẳng hạn như
SrTiO3 [13], BiVO4 [14,15 ], LaCoO3 [16], và Bi2WO6 [17],
đã được chứng minh chất xúc tác quang là có triển vọng
vì sự hấp thụ ánh sáng nhìn thấy mạnh mẽ và cao
hiệu suất lượng tử. Những nhiều oxit phức hợp có
hoạt tính quang tốt hơn so với TiO2 dưới ánh sáng mặt trời
[18]. Nghiên cứu sâu hơn đã chỉ ra rằng các xúc tác quang của
vật liệu perovskite dựa trên có thể được cải thiện bằng cách pha
[19-21]. Ví dụ, coban-doped BiVO4 [14] thể hiện
hoạt tính quang lớn hơn BiVO4 tinh khiết trong methylen
decolorization xanh. Ngoài ra, C-doped LaCoO3
xúc tác quang [16] có các hoạt động quang xúc tác cao hơn
dưới ánh sáng nhìn thấy hơn LaCoO3 un-pha tạp trong việc giảm khí carbon dioxide. Cho đến nay, tài sản từ,
khí độ nhạy và khả năng cấu trúc hai perovskite
của LaCoO3 Ba-pha tạp đã gây sự chú ý đáng kể
[22]. Tuyệt vời hỗn hợp ion-điện tử dẫn điện, với nhanh
hệ số trao đổi bề mặt trong cobaltates perovskite đôi
và khuyết tật oxy do bang hóa trị ion khác nhau và
bán kính ion giữa Ba2þ và La3þ, ảnh hưởng đến tính quang
hoạt động của Ba2þ và La3þ. Ít sự chú ý, tuy nhiên, đã
được trả về chủ đề này