Topochemical synthesis and photocatalytic activity of 3D hierarchical BaTiO3 microspheres constructed from crystal-axis-oriented nanosheets

光催化 材料科学 介孔材料 甲基橙 纳米技术 微球 化学工程 比表面积 晶体结构 纳米晶 纳米结构 多孔性 催化作用 复合材料 有机化学 化学 工程类
作者
Chang-Ke Chen,Shi‐Xi Zhao,Qian-Long Lu,Kai Luo,Xihui Zhang,Ce‐Wen Nan
出处
期刊:Dalton Transactions [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:46 (15): 5017-5024 被引量:31
标识
DOI:10.1039/c7dt00724h
摘要

Novel BaTiO3 hierarchical porous microspheres were achieved by using H2Ti2O5·H2O (HTO) hierarchical microspheres as a precursor template via a facile solvothermal method. Interestingly, the BaTiO3 microspheres were constructed with two-dimensional (2D) nanosheets, which were composed of many order nanocrystals with crystal-axis-orientation. The special hierarchical structure, which is both macroporous and mesoporous, exhibits a large specific surface area and a high total pore volume. The photocatalytic performance of BaTiO3 hierarchical microspheres for degradation of methyl orange (MO) under UV-light irradiation was tested, its apparent rate being up to 0.10183 min-1, almost 23 times higher than that for nanoscale BaTiO3 particles. The attractive photocatalytic properties are considered to benefit from the effective features of hierarchical BaTiO3 microspheres, such as the ultrathin thickness of nanosheets and their ordered interconnected macro-mesoporous structure and intrinsic photocatalytic activity. This study offers an in situ topochemical conversion route to synthesis of other titanium-based perovskite hierarchical nanostructures, and thus opening the door for the synthesis of other titanium-based functional materials and expanding their potential application.
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