Ag/Zn改性桑叶生物质碳及其光催化降解染料性能

通过在桑叶表面原位生长Zn基有机金属框架材料ZIF-8,再通过Ag改性、热解,制得一种新型的双金属Ag/Zn改性桑叶生物质碳材料(Ag/Zn@CL)。采用扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、N_(2)吸附-脱附、紫外可见漫反射等手段对Ag/Zn@CL的组成与形貌结构进行了分析表征,并在可见光照射下研究了该材料对于有机染料结晶紫(CV)的光催化降解性能,分析了光催化脱色机理。实验结果表明,金属Ag成功负载在了ZIF-8复合桑叶的表面,制得的Ag/Zn@CL具有较窄的带隙能(2.71 eV),在可见光照射下可以产生大量e^(-)并进行后续的自由基反应,表现出优异的光催化降解活性。通过对桑叶与ZIF-8质量比、Ag的添加量、焙烧温度、焙烧时间等条件优化后,当CV初始质量浓度为300 mg/L,添加20 mg AgNO_(3),桑叶与硝酸锌质量比为1∶2,600℃下碳化3 h,暗反应30 min,光反应1 h后,CV的脱除率可达到97%。经过5次吸附-光催化循环测试,该材料对CV的降解率能保持在80%左右。利用废弃桑叶制得的Ag/Zn@CL能够快速、高效降解水体中的有机染料,同时具有较好的循环稳定性,在有机废水处理领域具有广泛的应用前景。