Name: a facile synthetic method to obtain bismuth oxyiodide microspheres highly functional for the photocatalytic processes of water depuration
Uploaded: 2019-03-29T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Facile Synthetic Method to Obtain Bismuth Oxyiodide Microspheres Highly Functional for the Photocatalytic Processes of Water Depuration at JoVE.com

המחברים רוצה להודות Ciencia דה את לשכת התיירות העירונית, Tecnología e Innovación de la Ciudad de México עבור המשאבים הניתנים לביצוע עבודה זו באמצעות הפרויקט ממומן SECITI/047/2016, וקרנות הלאומית מדעי ופיתוח טכנולוגי צ'ילה (FONDECYT 11170431).

הערה: אנא קרא כל את בטיחות חומרים גליונות נתונים (MSDS) לפני השימוש את ריאקטיבים כימיים. בצע את כל פרוטוקול הבטיחות על-ידי לבישת חלוק מעבדה וכפפות. משקפיים UV הגנה בטיחות במהלך הבדיקות photocatalysis הקבלה. שימו לב כי ננו עשוי להציג אפקטים מסוכנים חשוב לעומת מבשרי שלהם.
1. הכנת microspheres BiOI</...

<ol>
	<li>Yu, C., Zhou, W., Liu, H., Liu, Y., Dionysiou, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+fabrication+of+microsphere+photocatalysts+for+environmental+purification+and+energy+conversion.">Design and fabrication of microsphere photocatalysts for environmental purification and energy conversion.</a> Chemical Engineering Journal. 287, 117-129 (2016).</li><li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semiconductor+heterojunction+photocatalysts:+Design,+construction,+and+photocatalytic+performances.">Semiconductor heterojunction photocatalysts: Design, construction, and photocatalytic performances.</a> Chemical Society Reviews. 43 (15), 5234-5244 (2014).</li><li>Chou, S. Y., Chen, C. C., Dai, Y. M., Lin, J. H., Lee, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+synthesis+of+bismuth+oxyiodide/graphitic+carbon+nitride+nanocomposites+with+enhanced+visible-light+photocatalytic+activity.">Novel synthesis of bismuth oxyiodide/graphitic carbon nitride nanocomposites with enhanced visible-light photocatalytic activity.</a> RSC Advances. 6, 33478-33491 (2016).</li><li>Siao, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+hydrothermal+synthesis+of+bismuth+oxychloride/bismuth+oxybromide/bismuth+oxyiodide+composites+exhibiting+visible-light+photocatalytic+degradation+of+2-hydroxybenzoic+acid+and+crystal+violet.">Controlled hydrothermal synthesis of bismuth oxychloride/bismuth oxybromide/bismuth oxyiodide composites exhibiting visible-light photocatalytic degradation of 2-hydroxybenzoic acid and crystal violet.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 526, 322-336 (2018).</li><li>Meng, X., Zhang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bismuth-based+photocatalytic+semiconductors:+Introduction,+challenges+and+possible+approaches.">Bismuth-based photocatalytic semiconductors: Introduction, challenges and possible approaches.</a> Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 423, 533-549 (2016).</li><li>Wang, Y., Deng, K., Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visible+light+photocatalysis+of+BiOI+and+its+photocatalytic+activity+enhancement+by+in+situ+ionic+liquid+modification.">Visible light photocatalysis of BiOI and its photocatalytic activity enhancement by in situ ionic liquid modification.</a> Journal of Physical Chemistry C. 115 (29), 14300-14308 (2011).</li><li>Xiao, X., Zhang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=De+Facile+synthesis+of+nanostructured+BiOI+microspheres+with+high+visible+light-induced+photocatalytic+activity.">De Facile synthesis of nanostructured BiOI microspheres with high visible light-induced photocatalytic activity.</a> Journal of Materials Chemistry. 20 (28), 5866-5870 (2010).</li><li>Chen, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bismuth+oxyfluoride/bismuth+oxyiodide+nanocomposites+enhance+visible-light-driven+photocatalytic+activity.">Bismuth oxyfluoride/bismuth oxyiodide nanocomposites enhance visible-light-driven photocatalytic activity.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 532, 375-386 (2018).</li><li>Xia, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+and+enhanced+photocatalytic+properties+of+BiOI+hollow+microspheres+via+a+reactable+ionic+liquid.">Self-assembly and enhanced photocatalytic properties of BiOI hollow microspheres via a reactable ionic liquid.</a> Langmuir. 27 (3), 1200-1206 (2011).</li><li>Mera, A. C., Contreras, D., Escalona, N., Mansilla, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BiOI+microspheres+for+photocatalytic+degradation+of+gallic+acid.">BiOI microspheres for photocatalytic degradation of gallic acid.</a> Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 318, 71-76 (2016).</li><li>Pan, M., Zhang, H., Gao, G., Liu, L., Chen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facet-dependent+catalytic+activity+of+nanosheet-assembled+bismuth+oxyiodide+microspheres+in+degradation+of+bisphenol+A.">Facet-dependent catalytic activity of nanosheet-assembled bismuth oxyiodide microspheres in degradation of bisphenol A.</a> Environmental Science and Technology. 49 (10), 6240-6248 (2015).</li><li>Hu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvents+mediated-synthesis+of+BiOI+photocatalysts+with+tunable+morphologies+and+their+visible-light+driven+photocatalytic+performances+in+removing+of+arsenic+from+water.">Solvents mediated-synthesis of BiOI photocatalysts with tunable morphologies and their visible-light driven photocatalytic performances in removing of arsenic from water.</a> Journal of Hazardous Materials. 264, 293-302 (2014).</li><li>Ye, L., Su, Y., Jin, X., Xie, H., Zhang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+BiOX+(X+=+Cl,+Br+and+I)+photocatalysts:+Synthesis,+modification,+facet+effects+and+mechanisms.">Recent advances in BiOX (X = Cl, Br and I) photocatalysts: Synthesis, modification, facet effects and mechanisms.</a> Environmental Science: Nano. 1 (2), 90-112 (2014).</li><li>Qin, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+dimensional+BiOX+(X=Cl,+Br+and+I)+hierarchical+architectures:+Facile+ionic+liquid-assisted+solvothermal+synthesis+and+photocatalysis+towards+organic+dye+degradation.">Three dimensional BiOX (X=Cl, Br and I) hierarchical architectures: Facile ionic liquid-assisted solvothermal synthesis and photocatalysis towards organic dye degradation.</a> Materials Letters. 100, 285-288 (2013).</li><li>Chou, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+series+of+BiO+x+I+y/GO+photocatalysts:+synthesis,+characterization,+activity,+and+mechanism.">A series of BiO x I y/GO photocatalysts: synthesis, characterization, activity, and mechanism.</a> RSC Advances. 6 (86), 82743-82758 (2016).</li><li>Shi, X., Chen, X., Chen, X., Zhou, S., Lou, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvothermal+synthesis+of+BiOI+hierarchical+spheres+with+homogeneous+sizes+and+their+high+photocatalytic+performance.">Solvothermal synthesis of BiOI hierarchical spheres with homogeneous sizes and their high photocatalytic performance.</a> Materials Letters. 68, 296-299 (2012).</li><li>Di, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactable+ionic+liquid-assisted+rapid+synthesis+of+BiOI+hollow+microspheres+at+room+temperature+with+enhanced+photocatalytic+activity.">Reactable ionic liquid-assisted rapid synthesis of BiOI hollow microspheres at room temperature with enhanced photocatalytic activity.</a> Journal of Materials Chemistry A. 2 (38), 15864-15874 (2014).</li><li>Ren, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controllable+synthesis+of+hollow/flower-like+BiOI+microspheres+and+highly+efficient+adsorption+and+photocatalytic+activity.">Controllable synthesis of hollow/flower-like BiOI microspheres and highly efficient adsorption and photocatalytic activity.</a> CrystEngComm. 14 (13), 4384-4390 (2012).</li><li>Lei, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room+temperature,+template-free+synthesis+of+BiOI+hierarchical+structures:+Visible-light+photocatalytic+and+electrochemical+hydrogen+storage+properties.">Room temperature, template-free synthesis of BiOI hierarchical structures: Visible-light photocatalytic and electrochemical hydrogen storage properties.</a> Dalton Transactions. 39 (13), 3273-3278 (2010).</li><li>Montoya-Zamora, J. M., Mart&#237;nez-de la Cruz, A., L&#243;pez Cu&#233;llar, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+photocatalytic+activity+of+BiOI+synthesized+in+presence+of+EDTA.">Enhanced photocatalytic activity of BiOI synthesized in presence of EDTA.</a> Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 75, 307-316 (2017).</li><li>He, R., Zhang, J., Yu, J., Cao, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room-temperature+synthesis+of+BiOI+with+tailorable+(0+0+1)+facets+and+enhanced+photocatalytic+activity.">Room-temperature synthesis of BiOI with tailorable (0 0 1) facets and enhanced photocatalytic activity.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 478, 201-208 (2016).</li><li>Song, J. M., Mao, C. J., Niu, H. L., Shen, Y. H., Zhang, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hierarchical+structured+bismuth+oxychlorides:+self-assembly+from+nanoplates+to+nanoflowers+via+a+solvothermal+route+and+their+photocatalytic+properties.">Hierarchical structured bismuth oxychlorides: self-assembly from nanoplates to nanoflowers via a solvothermal route and their photocatalytic properties.</a> CrystEngComm. 12, 3875-3881 (2010).</li><li>Mera, A. C., V&#225;ldes, H., Jamett, F. J., Mel&#233;ndrez, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BiOBr+microspheres+for+photocatalytic+degradation+of+an+anionic+dye.">BiOBr microspheres for photocatalytic degradation of an anionic dye.</a> Solid State Science. 65, 15-21 (2017).</li><li>Kong, X. Y., Lee, W. C., Ong, W. J., Chai, S. P., Mohamed, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen-deficient+BiOBr+as+a+highly+stable+photocatalyst+for+efficient+CO2+reduction+into+renewable+carbon-neutral+fuels.">Oxygen-deficient BiOBr as a highly stable photocatalyst for efficient CO2 reduction into renewable carbon-neutral fuels.</a> ChemCatChem. 8, 3074-3081 (2016).</li></ol>

אנו רואים את התערובת של סימנים מקדימים כשלב קריטי בסינתזה solvothermal של microspheres BiOI. טפטוף איטי מאוד של הפתרון קי לתוך הפתרון3 Bi (3) (ב לכל היותר 1 mL/min) הוא קריטי להשיג mesoporous microspheres, שכן הוא מאפשר היווצרות איטי, הרכבה עצמית הלוחות+2 [Bi2O2] , ואחריו לקשר עם האטומים יודיד כדי ?...

שפע של מוליכים למחצה יש להיות מסונתז עד כה, כיוון photocatalysts עם פעילות גבוהה תחת גלוי הקרנה אור, כדי לבזות את תרכובות אורגניות או כדי להפיק אנרגיה מתחדשת בצורה של מימן1,2. ביסמוט oxyhalides BiOX (X = קלרנית, Br או אני) הם מועמדים עבור יישומים כגון בגלל היעילות שלהם גבוהה photocatalytic תחת שמש בהיר או מדומה גלוי הקרנה3,4. האנרגיה הפער הלהקה (Eg) של ביסמוט oxyhalides יורדת עם העלייה של המספר האטומי של הליד; לפיכך, BiOI הוא החומר הצגת אנרגיית השפעול הנמוך (Eg = 1.8 eV)5. יודיד אטומים, בונדד דרך ואן דר Waals כוח אטומי ביסמוט, ליצור שדה חשמלי מיטיבה את ההעברה של נושאי המטען אל פני השטח מוליכים למחצה, מפעילה את תהליך photocatalytic4,6. יתר על כן, הארכיטקטורה של crystallite יש תפקיד קריטי separa, tion של נושאי המטען. אוריינטציה גבוהה מבנים בתוך המטוס (001) ומבנים תלת-ממד (כגון microspheres) להקל על ההפרדה נושאת מטען על הקרנה, הגדלת8,9 7,ביצועים photocatalytic , 10 , 11 , 12. לאור זאת, יש צורך לפתח שיטות סינתטי אמין כדי להשיג מבנים אשר להגביר את הפעילות-צילום של החומרים oxyhalide ביסמוט.
השיטה solvothermal הוא, ללא ספק, הנפוץ ביותר בשימוש ולמד את המסלול כדי להשיג BiOI microspheres13,14,15,16. כמה מתודולוגיות באמצעות נוזלים יוניים היה גם דיווח17, למרות בהוצאות הקשורות מתודולוגיות אלה יכול להיות גבוה יותר. ננו-ספירה מבנה מתקבלת בדרך כלל שימוש בממסים אורגניים כגון אתילן גליקול, אשר פועל כסוכן תיאום כדי ליצור alkoxides מתכתי, וכתוצאה מכך הדרגתי עצמית בהרכבת [Bi2O2]2 + מינים18 , 19. באמצעות המסלול solvothermal עם אתילן גליקול מקלה על היווצרות מורפולוגיות שונות על-ידי שינוי מפתח הפרמטרים התגובה, כגון טמפרטורה וזמן תגובה4,18. יש גוף רחב של ספרות על שיטה סינתטית BiOI microspheres, אשר מציג מידע מנוגדים כדי להשיג מבנים מאוד photoactive. פרוטוקול מפורט זה מכוונת מציג שיטה אמינה סינתטיים כדי להשיג BiOI microspheres מאוד פונקציונלי, השפלה photocatalytic של מזהמים במים. אנו מתכוונים לעזור לחוקרים חדש בהצלחה להשיג סוג זה של חומרים, הימנעות למלכודות הנפוצות ביותר הקשורות בתהליך סינתזה.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bismuth(III) nitrate pentahydrate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>383074</td>
			<td>ACS reagent, &#8805;98.0%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium iodide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>746428</td>
			<td>ACS reagent, &#8805;98.0%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylene glycol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>324558</td>
			<td>Anhydrous, 99.8%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Meyer</td>
			<td>5405</td>
			<td>Technical Grade, 96%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ciprofloxacin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>17850</td>
			<td>HPLC, &#8805;98.0%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cary 5000 UV-Vis-NIR spectrophotometer</td>
			<td>Agilent</td>
			<td></td>
			<td>Used for the Band gap determination by the Tauc model.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JSM-5600 Scanning Electron Microscope</td>
			<td>JOEL</td>
			<td></td>
			<td>Used for the SEM images.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autosob-1</td>
			<td>Qantachrome Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Used for the determination of surface area and pore diameter.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TOC-L Total Organic Carbon Analyzer</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td></td>
			<td>Used for determination of total organic carbon in water samples.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bruker AXS D8 Advance - X-ray Diffraction</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>Determination of crystal structure and crystallite size</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a facile synthetic method to obtain bismuth oxyiodide microspheres highly functional for the photocatalytic processes of water depuration

ביסמוט oxyhalide (BiOI) הינו חומר מבטיח עבור photocatalysis הקבלה אור השמש-מונחה-סביבתי. בהתחשב בכך המבנה הפיזי של סוג זה של חומרים מאוד קשורה הביצועים photocatalytic שלו, יש צורך לתקנן את השיטות סינטטי על מנת לקבל את ארכיטקטורות הכי פונקציונלי, וכך את photocatalytic הגבוהה ביותר יעילות. כאן, אנו מדווחים נתיב אמין כדי להשיג BiOI microspheres דרך התהליך solvothermal, באמצעות Bi (3)3 ואשלגן יודיד (KI) סימנים מקדימים, וכן אתילן גליקול כתבנית. הסינתזה יתוקנן ב החיטוי 150 מ"ל, ב 126 מעלות צלזיוס במשך 18 h. התוצאה 2-3 microspheres mesoporous בגודל מיקרומטר, עם אזור משטח ספציפי רלוונטי (2מ' 61.3 /g). קיצור זמני התגובה בסינתזה תוצאות מבנים אמורפיים, בזמן שהטמפרטורות להוביל עלייה קלה ב- נקבוביות microspheres, עם אין שום השפעה של המופע photocatalytic. החומרים הינם צילום פעיל תחת הקרנה אור UV-A/גלוי לפירוק ציפרופלוקסאצין אנטיביוטיים במים. שיטה זו הוכיחה תהיה יעילה בבדיקות interlaboratory, קבלת microspheres BiOI דומים בקבוצות מחקר מקסיקני, צ'ילה.

מזערים תלת-ממד של BiOI היו מסונתז בהצלחה על ידי השיטה המוצעת סינתטי. זה אושר ע י תמונות SEM באיור איור 1a–c. Microspheres נוצרות מתוך מבנים למינריות של [Bi2O2]2 +, אשר מודבקת על ידי יודיד שני אטומי1. היווצרות microspheres תלוי טמ?...

Watch this Scientific Journal Video about A Facile Synthetic Method to Obtain Bismuth Oxyiodide Microspheres Highly Functional for the Photocatalytic Processes of Water Depuration at JoVE.com

A Facile Synthetic Method to Obtain Bismuth Oxyiodide Microspheres Highly Functional for the Photocatalytic Processes of Water Depuration

מאמר זה מתאר שיטה סינתטית כדי להשיג ביסמוט oxyiodide microspheres, אשר הם פונקציונליים מאוד כדי לבצע את ההסרה photocatalytic של מזהמים אורגניים, ציפרופלוקסאצין, במים תחת הקרנה אור UV-A/גלוי.

שיטה סינתטית נתיישב כדי להשיג Oxyiodide Microspheres ביסמוט פונקציונליים מאוד עבור תהליכי Photocatalytic מים Depuration

Bismuth oxyhalide (BiOI) is a promising material for sunlight-driven-environmental photocatalysis. Given that the physical structure of this kind of ...

פרוטוקול זה מספק שיטה אמינה לסנתז מיקרוספרות אוקסיודיד ביסמוט אשר פעילים photocatalytically תחת הקרנת אור גלוי. כאן אנו מציגים את הפרמטרים העיקריים שתוצאתם סינתזה מוצלחת של סוג זה של מבנה 3D באמצעות השיטה solvothermal. אחד היתרונות העיקריים של שיטה זו הוא כי על ידי פרמטרים מרכזיים משתנים כגון טמפרטורה ותזמן חימום, ניתן להשיג מבנים שונים.עלה מיקרוספרה ומבנים דמויי פרחים הושגו למשל. באמצעות שיטה זו, ניתן להשיג חומרים פעילים פוטו-קלטתיים שהוכיחו להסיר ביעילות מזהמים אורגניים, חיידקים ואפילו חומרים כבדים במים מזוהמים. בקנה מידה גבוה יותר, ניתן להשתמש photocatalysis כדי לנקות מים לצריכה אנושית.שיטה זו יכולה לספק כמה תובנות על הסינתזה של חומרים מבוססי ביסמוט אחרים אשר דווחו כיעילים בתגובות קטליזה אחרות כגון חמצון של חד תחמוצת הפחמן, כמו גם פוטוסינתזה מלאכותית. כדי להתחיל להכין פתרון אחד, להמיס 2.9 גרם של ביסמוט חנקתי pentahydrate ב 60 מיליליטר של אתילן גליקול ב זכוכית. עבור פתרון שני, להמיס גרם אחד של אשלגן יודיד ב 60 מיליליטר של אתילן גליקול ב זכוכית.השתמש micropipette כדי להוסיף פתרון 2 כדי פתרון טיפה אחת על ידי ירידה בקצב זרימה של מיליליטר אחד לדקה כדי ליצור השעיה צהבהבה. תוספת פתאומית של פתרון 2 תיצור צבע שחור עקב היווצרות של אניון tetraiodide ביסמוט. במקרה כזה, יש לבטל את הסינתזה והתחלתי שוב.בעת ביצוע המבשר, יש צורך לחכות עד היעלמותו של הצבע הצהוב מסביב פתרון מטפטף לפני הוספת השלב הבא של יודיד אשלגן לפתרון ביסמוט. לאחר ערבוב התערובת במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר, מעבירים את התערובת לכור אוטוקלאב 150 מיליליטר. השתמש אתילן גליקול לשטוף את המק, מערבולת את המק כדי להסיר את ההשעיה הנותרת מן sidewalls, ולסגור בחוזקה את הכור.שים את כור האוקלאב בתנור. הגדר את הטמפרטורה ל 126 מעלות צלזיוס ברמפת טמפרטורה של שתי מעלות לדקה ולשמור את הכור בתנור במשך 18 שעות. לאחר מכן, להוציא את הכור autoclave מתוך התנור להתקרר.אין לפתוח כור חם כדי למנוע שחרור של גז יוד. הדבק נייר מסנן מיקרומטר 0.8 לקירות משפך זכוכית. יוצקים את ההשעיה מהכור לתוך המשפך ולהשתמש אתילן גליקול לשטוף את הכור.השתמש מים deionized ואתנול מוחלט לשטוף את המוצק נשמר על המסנן להסרת יונים אורגניים ואתילן גליקול בהתאמה. החלף את ממס הכביסה עד שהלכיטה חסרת צבע. השתמש במים deionized כצעד הכביסה האחרון כדי להסיר כל עקבות של אתנול.מניחים את המוצר בתנור ומניחים על 80 מעלות צלזיוס במשך 24 שעות. לאחר מכן, להפריד את חומר האבקה מהמסנן כדי הומוגניזציה במכתש אגת. ואז להעביר את החומר לתוך בקבוקי זכוכית ענבר ב desiccator.שים 30 מיליגרם של הדגימות לתוך נמל הדגימה של אביזר גמל שלמה של הספקטרופוטומטר. עם מקור אור של 200 עד 800 ננומטר, הקרין את דגימות האבקה והמשך כמתואר בכתב היד. ערך פער הלהקה שהושג באמצעות אפיון זה יהיה סביב 1.8 וולט אלקטרונים.כדי להפוך את 30 חלקים למיליון פתרון בדיקה, להמיס 7.5 מיליגרם של ציפרופלוקסאצין ב 250 מיליליטר של מים מזוקקים. לאחר מכן להעביר את פתרון הבדיקה לכור photocatalytic ביסודיות לערבב את הפתרון ב 25 מעלות צלזיוס על ערבוב מגנטי. מצינור, אוויר יבש בועה ממיכל לפתרון ב 100 מיליליטר לדקה כדי לשמור על רוויית אוויר.מקם מנורה של 70 ואט במרחק של חמישה סנטימטרים מעל הפוטורה. הוסף 62.5 מיליגרם של מיקרוספרות oxyiodide ביסמוט לפתרון הבדיקה כדי להשיג עומס של 0.25 גרם לליטר. מיד, להשתמש במזרק זכוכית לקחת שמונה מיליליטר של המדגם.השתמש מזרק זכוכית לקחת את המדגם השני שמונה מיליליטר למדידת ספיגת המולקולה האורגנית על פני השטח oxyiodide ביסמוט ולאחר מכן להפעיל את האור. קח 12 דגימות לאחר הקרנה בתקופות ההקרנה הרצויות. סנן את כל הדגימות שנסוגו על ידי העברתן דרך קרום ניילון.אחסן את הדגימות המסוננים בבקבוקוני זכוכית בארבע מעלות צלזיוס. טען את בקבוקוני הזכוכית להתקן ה- TOC. ציוד זה מנתח את הריכוז של פחמן טוטאלי ואנורגני שנותר בדגימות הנוזל באמצעות גלאי אינפרא אדום.מיקרו-מבנים תלת מימדיים של אוקסיודיד ביסמוט סונתזו בהצלחה על ידי השיטה הסינתטית המוצעת. תמונות SEM מראות מבנים כדוריים בצורה מושלמת המתקבלים על ידי הטיפול הסולבוטרמי ב 126 מעלות צלזיוס במשך 18 שעות. מבנים אמורפיים נצפו כאשר הטיפול הסולותרמי בוצע ב 130 מעלות צלזיוס במשך 12 שעות בלבד.מיקרוספרות מזופוריות של אוקסיויד ביסמוט הושגו כאשר הטיפול בוצע ב 160 מעלות במשך 18 שעות. דפוסי דיפראקציה רנטגן של מיקרוספרות oxyiodide ביסמוט שהושגו עם טיפול תרמי 18 שעות ב 126 מעלות צלזיוס ו 160 מעלות צלזיוס, כמו גם חומר אוקסיודיד ביסמוט 0D הושוו. הריקבון בעוצמת השיא יחד עם הרחבת דפוסי ההתרחבות הראו את אובדן האוריינטציה של הגבישים כאשר הושגו מיקרוספרות.הפעילות הפטוקטפליטית של המיקרוספרות הוערכה באמצעות השפלה של ציפרופלוקסאצין במים טהורים תחת הקרנת אור נראה UVA. הביסמוט אוקסיודין שטף עם אתנול ומים הראו שיעור מינרליזציה גבוה יותר מאשר אוקסיודין ביסמוט שטף רק עם מים. פוטוליזה לא הצליחה לחמצן לחלוטין את המולקולה האורגנית.אנא זכור ביסמוט אוקסיודין מבשרי הם ייחודיים מאוד. לכן, התוספת של יודיד לפתרון ביסמוט חייב להיות איטי נותן לנו תוצאה היווצרות של מבנים מיקרוספרה. מיקרוספרות המתקבלות בשיטה זו ניתן להשתמש בקווים אחרים פוטו-קלטתיים סביבתיים.יש צורך לבדוק את יכולתם מבוא תגובות לייצר מימן וגם כדי להפחית מתכות כבדות במים. הפיתוח של הליך זה סלל את הדרך לסנתז אחרים 3D ביסמוט אוקסיודין כגון ביסמוט אוקסיכלוריד או אוקסיברומיד ביסמוט אשר ידועים פוטנציאל לייצר מינים חמצוניים מאוד.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Optimization of Synthetic Proteins: Identification of Interpositional Dependencies Indicating Structurally and/or Functionally Linked Residues

ושאריות או זיהוי של Interpositional תלות המציין מבני / צמודות תפקודית: אופטימיזציה של חלבונים סינטטיים

Protein alignments are commonly used to evaluate the similarity of protein residues, and the derived consensus sequence used for identifying functional ...

Preparation of Highly Porous Coordination Polymer Coatings on Macroporous Polymer Monoliths for Enhanced Enrichment of Phosphopeptides

הכנת תיאום מאוד נקבובי פולימר ציפויים על מונוליתים פולימר Macroporous להעשרה משופרת של Phosphopeptides

We describe a protocol for the preparation of hybrid materials based on highly porous coordination polymer coatings on the internal surface of macroporous ...

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

סינתזת קילוף של פוספטים זירקוניום Discotic להשיג קריסטלים קולואיד נוזלים

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

Highly Stable, Functional Hairy Nanoparticles and Biopolymers from Wood Fibers: Towards Sustainable Nanotechnology

מאוד יציבים, חלקיקים שעירים פונקציונליים Biopolymers סיבי עץ: לקראת ננוטכנולוגיה קיימא

Nanoparticles, as one of the key materials in nanotechnology and nanomedicine, have gained significant importance during the past decade. While ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

סינתזה קלילה של Micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Spin Saturation Transfer Difference NMR (SSTD NMR): A New Tool to Obtain Kinetic Parameters of Chemical Exchange Processes

Spin Saturation Transfer Difference NMR SSTD NMR: A New Tool to Obtain Kinetic Parameters of Chemical Exchange Processes

ספין העברת רוויה ההבדל NMR (SSTD NMR): כלי חדש כדי לקבל פרמטרים קינטי של תהליכים כימיים Exchange

This detailed protocol describes the new Spin Saturation Transfer Difference Nuclear Magnetic Resonance protocol (SSTD NMR), recently developed in our ...

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

Synthesis of a Water-soluble MetalÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œOrganic Complex Array

סינתזה של מערך מורכב מתכת-אורגנית נמס במים

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method

TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method

טיו<sub&gt; 2</sub&gt; מיקרוסכמות זכוכית החלולה מצופית עם מאפיינים הידרופוביים ו- High IR-רעיוניים מסונתז על ידי שיטת Soft-כימיה

This manuscript proposes a soft-chemistry method to develop superhydrophobic and highly IR-reflective hollow glass microspheres (HGM). The anatase TiO2 ...

The Effect of Interfacial Chemical Bonding in TiO2-SiO2 Composites on Their Photocatalytic NOx Abatement Performance

The Effect of Interfacial Chemical Bonding in TiO2-SiO2 Composites on Their Photocatalytic NOx Abatement Performance

ההשפעה של מליטה כימית interfacial ב TiO<sub&gt; 2</sub&gt; -SiO<sub&gt; 2</sub&gt; מרוכבים על הביצועים שלהם NOX photatalyalytic הפחתה

The chemical bonding of particulate photocatalysts to supporting material surfaces is of great importance in engineering more efficient and practical ...

Color Spot Test As a Presumptive Tool for the Rapid Detection of Synthetic Cathinones

מבחן צבע ספוט ככלי הרב, שעורר איתור מהיר של Cathinones סינתטי

Synthetic cathinones are a large class of new psychoactive substances (NPS) that are increasingly prevalent in drug seizures made by law enforcement and ...