氯氧化鉍是一種具有特殊晶體結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)化合物,化學(xué)式為BiOCl,由鉍、氧和氯元素組成。這種材料因其層狀結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),在光催化、顏料、化妝品等領(lǐng)域展現(xiàn)出重要應(yīng)用價(jià)值。其晶體結(jié)構(gòu)由[Bi2O2]2?層與氯離子層交替排列構(gòu)成,這種特殊排列方式賦予了材料優(yōu)異的電子傳輸性能和光響應(yīng)特性。
在工業(yè)生產(chǎn)中,氯氧化鉍主要通過(guò)水熱法或固相法制備,反應(yīng)溫度通??刂圃?20-200℃范圍內(nèi)。值得關(guān)注的是制備過(guò)程中鉍鹽與氯源的比例會(huì)顯著影響產(chǎn)物形貌,比如硝酸鉍與氯化鈉在特定條件下反應(yīng)可制得片狀結(jié)構(gòu)的BiOCl。該化合物呈現(xiàn)白色粉末狀,密度約為7.7g/cm3,在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,但遇到強(qiáng)酸時(shí)會(huì)逐漸分解。
從應(yīng)用角度看,氯氧化鉍最突出的特點(diǎn)是其優(yōu)異的光催化性能。在紫外光照射下,其帶隙約3.5eV的特性使其能有效降解有機(jī)污染物,這主要?dú)w功于材料表面產(chǎn)生的空穴-電子對(duì)。特別是經(jīng)過(guò)摻雜改性后的氯氧化鉍,可見(jiàn)光響應(yīng)能力可顯著提升,這使其在環(huán)境治理領(lǐng)域具有廣闊前景。此外,因其高折射率和珍珠光澤,也被廣泛用作珠光顏料和化妝品添加劑。
近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)調(diào)控氯氧化鉍的暴露晶面可以進(jìn)一步優(yōu)化其性能。例如{001}晶面占優(yōu)的樣品顯示出更強(qiáng)的氧化能力,而{010}晶面則有利于有機(jī)物的吸附。這種晶面依賴的特性為設(shè)計(jì)高性能光催化劑提供了新思路,也使該材料成為當(dāng)前納米材料研究的熱點(diǎn)之一。