Nano-crystalline precursor formation, stability, and transformation to mullite-type visible-light photocatalysts

材料科学 莫来石 漫反射红外傅里叶变换 带隙 结构精修 钙钛矿(结构) 漫反射 固溶体 微晶 晶体结构 分析化学(期刊) 结晶学 光催化 光学 化学 有机化学 陶瓷 光电子学 复合材料 物理 冶金 催化作用
作者
Thorsten M. Gesing,M. Mangir Murshed,Selina Schuh,Oliver Thüringer,Konrad Krämer,Tim Stauch,Cecilia B. Mendive,Lars Robben
出处
期刊:Journal of Materials Science [Springer Science+Business Media]
卷期号:57 (41): 19280-19299 被引量:16
标识
DOI:10.1007/s10853-022-07854-w
摘要

Abstract A new precursor for the formation of mullite-type visible-light active photocatalyst Bi 2 Al 4 O 9 has been identified. The crystal structure of the organic–inorganic hybrid perovskite can be described using the hexagonal setting of the rhombohedral unit cell with lattice parameters a = 1.1342(2) nm, c = 2.746(1) nm, and V = 3.059(2) nm 3 . The presence of di-nitro-glycerin as organic component, which is centered together with two bismuth atoms at the A-sites of the ABX 3 -type perovskite, suggests for doubling of the a - and c -lattice parameters compared to isostructural BiAlO 3 perovskite. The nano-crystalline precursor with the chemical composition [Bi 2 (C 3 H 5 N 2 O 7 )]Al 4 [O 9 (□ 1- x (H 2 O) x ) 3 ] (□: vacancies) decomposes at 540(10) K to a quantum-crystalline phase with an average crystallite size of 1.4(1) nm, refined from X-ray powder data Bragg reflections and confirmed by atomic pair distribution function data analysis. Further heating enables a controlled formation of quantum- or nano-crystalline mullite-type phases, depending on temperature and time. The same precursor structure could also be obtained as iron-containing phase and for Al/Fe solid-solution samples. UV/Vis diffuse reflectance spectroscopy suggests an indirect band-gap transition energy of 3.50(3) eV calculated by the Reflectance-Absorption-Tauc-DASF (RATD) method. Temperature-dependent UV/Vis allows to follow the change of band-gap energy across all associated phase transformations. The long- and short-range appearance of each phase has been presented using X-ray Bragg scattering and total scattering data analyses. This is supported by Raman and infrared spectroscopic investigations complemented by density functional theory (DFT) calculations. Moreover, the theoretical calculation confirms the incorporated di-nitro-glycerin. Thermal stabilities of the phases are investigated by using thermal analysis and temperature-dependent X-ray diffraction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
墨清烟完成签到 ,获得积分10
刚刚
大个应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
1秒前
Hancock完成签到 ,获得积分0
2秒前
5易6完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
李爱国应助杰杰杰杰采纳,获得10
6秒前
怡然猎豹完成签到,获得积分0
7秒前
cwn完成签到,获得积分10
8秒前
633完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
钱都进兜里完成签到 ,获得积分10
12秒前
BAMM完成签到,获得积分20
12秒前
allrubbish发布了新的文献求助10
12秒前
fiona完成签到,获得积分0
14秒前
ttt完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
yt完成签到,获得积分10
19秒前
安静碧灵完成签到,获得积分10
20秒前
HY完成签到 ,获得积分10
20秒前
CandyJump完成签到,获得积分10
25秒前
huajinoob发布了新的文献求助200
25秒前
凤迎雪飘完成签到,获得积分10
27秒前
Xumeiling完成签到 ,获得积分10
28秒前
Kerwin完成签到,获得积分10
29秒前
Hannah完成签到,获得积分10
30秒前
苹果小蜜蜂完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
家的方向完成签到,获得积分10
33秒前
研友_La17wL完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
lbx完成签到,获得积分10
35秒前
一公里完成签到 ,获得积分10
35秒前
余泽楷发布了新的文献求助10
35秒前
道友等等我完成签到,获得积分0
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7370883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978490
关于积分的说明 19087561
捐赠科研通 7012975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224993
关于科研通互助平台的介绍 2388627
邀请新用户注册赠送积分活动 2205666