Z型异质结1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)的构建及可见光催化降解甲基橙

以三聚氰胺和3-氨基-1,2,4-三唑为原料,通过直接热聚合法制备1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料。通过XRD,XPS,SEM等表征手段对光催化材料的晶型、化学组成、形貌以及光电化学性质等进行表征。以甲基橙(MO)为目标污染物,500 W氙灯作为可见光光源,研究1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料的光催化活性,同时通过活性物质捕捉实验和电子顺磁共振波谱(e1ectron spin resonance,ESR)表征研究体系的活性物质。结果表明:一维g-C_(3)N_(5)纳米棒和二维g-C_(3)N_(4)纳米片的无序堆叠增加了活性位点的数量,g-C_(3)N_(5)与g-C_(3)N_(4)之间Z型异质结的形成,提高其对可见光的吸收强度和光谱范围,抑制了光电子-空穴的复合,g-C_(3)N_(5)与g-C_(3)N_(4)相似的π-π^(*)共轭体系的相互叠加降低了电荷转移的传质阻力,提高了其光催化活性。可见光照射30 min,20 mg的1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化材料对50 mL浓度为10 mg/L的MO溶液几乎降解完全,反应的表观速率常数为0.14836 min^(-1),循环使用5次后,1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化材料对MO的光催化降解率为92.2%,这说明其具有良好的稳定性。活性物质捕捉实验和ESR表征表明:1D/2D g-C_(2)N_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化材料光催化降解MO体系的主要活性物质是·O_(2)^(-)和h^(+),且MO的光催化降解反应是一个复杂的断键和氧化过程。

非金属B掺杂g-C3N5催化剂的制备及对亚甲基蓝的降解

通过高温溶剂热解的方法制备B/g-C3N4催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、瞬态荧光光谱(PL)等对B/g-C_(3)N_(5)催化剂的晶型、官能团等进行表征。以亚甲基蓝(MB)染料溶液为模拟污染物,研究了可见光照射下不同质量比掺杂对B/g-C_(3)N_(5)光催化活性的影响。结果表明:非金属B掺杂实现了g-C_(3)N_(5)的e^(-)-h^(+)的高效分离,提高了可见光的吸收性能,光谱范围发生明显红移。当非金属B掺杂量为3%时,B/g-C3N5催化剂活性最佳,其对MB的光催化降解率达到95%,B/g-C3N5催化剂循环使用5次后其对MB的光催化降解率仍达到90%。活性自由基·O_(2)^(-)和h^(+)可将MB高效降解为CO_(2)和H_(2)O等无机小分子。

g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的制备及催化果糖脱水制5-羟甲基糠醛的研究

采用水热法制备g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料,并将其应用于果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。利用SEM、TEM、XRD、FTIR、BET等检测手段对g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的形貌、晶型、基团和比表面积进行了表征,同时研究了反应温度、反应时间、催化剂用量及溶剂种类对果糖转化率、5-HMF的收率和选择性的影响,此外,还考察了催化剂的稳定性。结果表明,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料具有三维立体网状结构,比表面积达到了31.4782 m^(2)/g,对果糖脱水反应具有良好的催化活性;在果糖质量为5.0 g、二甲基亚砜用量15 mL、g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO用量1.0 g、反应时间3 h、反应温度150℃的条件下,果糖的转化率为98.5%,5-HMF的收率为69.7%,选择性为70.8%;5次循环使用后,5-HMF的收率仍能达到58.8%,表明g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的催化稳定性良好。

超薄2D/2D NiPS_(3)/C_(3)N_(5)异质结的界面工程促进光催化产氢

探索高效水分解光催化剂具有获得氢能源的巨大潜力。调控异质结界面可以有效地促进电荷载流子的分离和太阳能的利用,从而提高光催化活性。本工作使用了一种机械混合辅助自组装方法来构建NiPS_(3)(NPS)纳米片(NSs)/C_(3)N_(5)(CN) NSs (NPS/CN)异质结,即在二维(2D) CN NSs表面紧密沉积2D NPS NSs以形成2D/2D异质结构。在可见光下,通过在去离子水和海水中分解水生成氢气来评价样品的光催化性能。与CNNSs和NPSNSs相比,NPS/CN复合材料显示出较高的光催化产氢(PHE)活性,这是由于光捕获能力增加和异质结形成的协同作用所致。然而,过量的NPS NSs沉积在CNNSs表面会降低NPS/CN中CNNSs组分的光吸收,从而降低NPS/CN复合材料的PHE活性。这表明,NPS/CN复合材料要获得良好的光催化活性,需要两个组分之间适当的质量比。优化后的光催化剂(3-NPS/CN)具有良好的结构稳定性,在可见光下PHE效率最高,为47.71 μmol·h^(-1),是CN NSs的2385.50倍。此外,3-NPS/CN在海水中也表现出良好的PHE活性,反应速率为8.99 μmol·h^(-1)。采用光电化学、稳态光致发光(PL)、时间分辨光致发光(TR-PL)、稳态表面光电压(SPV)和时间分辨表面光电压(TPV)技术研究了不同光催化剂上的电荷分离和迁移。根据表征结果提出了一种可能的PHE机理。在NPS/CN光催化剂中,由于CN NSs和NPS NSs之间的电位差和强的界面电子耦合,光生电子从CN NSs的导带迅速迁移到NPS NSs的导带。然后,聚积在NPS NSs组份导带上的光生电子可以有效地还原质子生成氢气分子。同时,在三乙醇胺(TEOA)分子存在下,CN NSs和NPS NSs的价带上的光生空穴被消耗。本研究提供了一种简单的2D/2D异质结构光催化剂制备方法,该方法对于构建高效二维异质结光催化剂在能源领域中的应用具有重要价值。

一种新型等离子体共振效应调控的Ag/Ag_(3)PO_(4)/C_(3)N_(5)S型异质结光催化材料高效降解左氧氟沙星抗生素

抗生素在自然水体中的含量不断升高,引发的水体污染对社会的可持续发展构成了巨大威胁。光催化技术是一种高效且环保的环境净化技术,在解决环境污染方面具有巨大的应用前景。C_(3)N_(5)是一种性能优越的非贵金属光催化剂。然而,该催化剂的应用面临着一些挑战,比如光反应动力学较慢和光生载流子快速复合的问题。近期的研究表明,构筑独特的S型异质结是获得优良光催化剂的一种有效策略。因此,通过一种简易的制备方法成功构筑了一种等离子体效应协同的Ag/Ag_(3)PO_(4)/C_(3)N_(5)S型异质结光催化材料。由于等离子体效应和S型异质结的协同作用,Ag/Ag_(3)PO_(4)/C_(3)N_(5)异质结展现出优异的吸收太阳光的能力、高效分离光生载流子的能力以及强大的光氧化还原能力,能够在太阳光的激发下有效产生大量的·OH和·O_(2)^(-)自由基。因此,Ag/Ag_(3)PO_(4)/C_(3)N_(5)表现出卓越的光催化性能,对左氧氟沙星(LEV)的降解速率常数高达0.0362min^(-1),比C_(3)N_(5)、Ag_(3)PO_(4)和Ag_(3)PO_(4)/C_(3)N_(5)分别提高了24.8、1.1和0.7倍。此外,Ag/Ag_(3)PO_(4)/C_(3)N_(5)异质结具有出色的抗外界环境干扰性和可重复使用性。该研究为C_(3)N_(5)基光催化剂材料在环境净化方面迈出了坚实的一步。

内建电场与偶极场协同增强SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结光催化性能

定向电荷转移是调控光生载流子分离动力学的一种极具吸引力的策略。本文通过在SnNb_(2)O_(6)纳米片上原位生长C_(3)N_(5)纳米棒,设计一种具有强内建电场(IEF)和偶极场(DF)的新型2D/1D SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结。通过构筑S型异质结,在界面处产生IEF,促进电荷从SnNb_(2)O_(6)向C_(3)N_(5)的定向迁移。与此同时,C_(3)N_(5)中的DF提供一种驱动力,将光生电子定向转移至活性位点。通过IEF和DF的协同效应,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结实现了快速的定向电子转移,从而显著提高了电荷分离效率。研究结果表明,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结的最佳产氢速率高达1090.0μmol·g^(-1)·h^(-1)(反应过程中持续释放H2气泡),分别是SnNb_(2)O_(6)和C_(3)N_(5)的38.8和10.7倍。此外,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结在去除罗丹明B、四环素和Cr(Ⅵ)方面也表现出优异的光催化性能。通过电子顺磁共振(EPR)、时间分辨光致发光光谱(TPRL)和密度泛函理论(DFT)计算,本文系统探讨了SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结的定向电荷转移机制。这项研究为开发高效异质结光催化剂提供了一种可行的方法。

化学混凝-TiO_(2)/g-C_(3)N_(5)光催化降解处理印刷废水

为了实现对高色度和高化学需氧量实际印刷废水的高效降解,采用混合法制备了TiO_(2)/g-C_(3)N_(5)复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)和电化学交流阻抗(EIS)等表征技术对复合光催化剂的物相晶型、比表面积、光化学和电化学性能进行了全面的表征。TiO_(2)与g-C_(3)N_(5)复合后形成异质结,提高了对可见光的吸收和转化能力,拓宽了光谱响应范围,有效抑制了光电子-空穴的复合,TiO_(2)/g-C_(3)N_(5)比表面积达到了76.77 m^(2)/g。以FeCl_(3)和聚丙烯酰胺(PAM)为混凝剂和助凝剂对实际印刷废水进行预处理,实现了对印刷废水中悬浮物的去除。在Ti O_(2)/g-C_(3)N_(5)复合光催化剂投加量为0.8 g/L、光照时间为60 min、印刷废水p H为5的条件下光催化处理实际印刷废水,实际印刷废水的COD去除率和色度去除率分别为94.36%和96.82%。循环使用10次后TiO_(2)/g-C_(3)N_(5)复合光催化剂对实际印刷废水的COD去除率和色度去除率分别为89.76%和90.34%,仍具有良好的处理效果。

g-C_(3)N_(5)纳米棒光电性能分析及对Cr(Ⅵ)和亚甲基蓝去除的研究

为了实现Cr(Ⅵ)和染料废水的绿色高效降解,通过KBr诱导的方法制备了具有优异光催化活性的一维富氮石墨相氮化碳纳米棒(1D g-C_(3)N_(5)),采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis DRS、PL、TPC和EIS等表征技术对1D g-C_(3)N_(5)的晶型、基团、形貌、光化学性质和电化学性质进行了表征,并对可见光下光催化去除Cr(Ⅵ)和降解亚甲基蓝(MB)性能进行了评价。结果表明,通过KBr诱导形貌调控的方法提高了材料的比表面积,拓宽了光谱吸收范围,提高了可见光吸收和转化能力,有效促进了光生载流子的分离,表现出较低的表面/界面电阻值。与块状g-C_(3)N_(5)相比,1D g-C_(3)N_(5)的光催化活性得到了显著提高,可见光照射60 min,1D g-C_(3)N_(5)对Cr(Ⅵ)的去除率和MB的降解率分别达到了97.6%和98.8%,且循环使用5次后仍具有良好的稳定性。活性基团实验结果表明,光催化降解MB体系的主要活性基团是·O_(2)^(-)和h^(+),Cr(Ⅵ)的去除得益于e-的作用。通过能带结构计算提出了1D g-C_(3)N_(5)光催化还原Cr(Ⅵ)和去除MB的光催化机理。

g-C_(3)N_(4)/Ag基二元复合光催化剂降解环境污染物的研究进展

光催化技术在太阳能资源利用方面呈现出良好的应用前景,已受到世界各国的广泛关注。g-C_(3)N_(4)是一种二维结构的非金属聚合物型半导体材料,具有合成简单、成本低、化学性质稳定、无毒等特点,在环境修复和能量转化方面应用潜力较大。但g-C_(3)N_(4)存在对可见光吸收能力差、比表面积小和光生载流子复合速率高等缺点,限制了其实际应用。构筑异质结光催化剂是提高光催化效率的有效途径之一。基于Ag基材料的特点,前人对g-C_(3)N_(4)/Ag基二元复合光催化剂进行了大量研究,并取得显著成果。本文总结了近年来AgX(X=Cl,Br,I)/g-C3N4、Ag3PO4/g-C3N4、Ag_(2) CO_(3)/g-C_(3)N_(4)、Ag3 VO4/g-C_(3)N_(4)、Ag_(2) CrO4/g-C_(3)N_(4)、Ag_(2) O/g-C_(3)N_(4)和Ag_(2) MoO4/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂降解环境污染物的研究进展,并评述了g-C_(3)N_(4)/Ag基二元复合光催化剂目前面临的主要挑战,展望了其未来发展趋势。

ZnO/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂降解及产氢性能研究

本文采用热聚合法和水热法成功制备了ZnO/g-C_(3)N_(4)系列复合光催化剂,并对所制备样品的结构、形貌和光吸收性能等进行了表征和测试,通过在可见光照射下降解亚甲基蓝(MB)和光解水产氢评估了样品的光催化性能。实验结果表明,制备的ZnO/g-C_(3)N_(4)系列复合光催化剂性能均优于ZnO和g-C_(3)N_(4)样品。此外,当ZnO和g-C_(3)N_(4)的摩尔比为1∶1时,所制备ZnO/g-C_(3)N_(4)复合样品的光催化性能最好。一方面,此样品仅在30 min后便达到了94.36%的降解率,其降解速率分别是ZnO和g-C_(3)N_(4)的5.6和6.7倍;另一方面,此样品6 h光解水产氢量为11.75 mmol,产氢速率是g-C_(3)N_(4)的7倍。研究表明,所制备的ZnO/g-C_(3)N_(4)系列复合光催化剂在降解污染物和光解水产氢方面均展现出了优异的性能。同时,本文还对ZnO/g-C_(3)N_(4)系列复合光催化剂的光催化降解和产氢机理进行了研究。

g-C_(3)N_(5)纳米片光催化还原Cr(Ⅵ)和抗菌性能研究

在高温热聚合制备块体石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(5))的基础上,通过液相超声剥离获得g-C_(3)N_(5)纳米片,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光(UV-Vis)、荧光光谱(PL)及BET比表面积对样品进行表征。结果表明:g-C_(3)N_(5)纳米片在可见光下还原Cr(Ⅵ)和灭活大肠杆菌(E.coli)的性能均优于块体g-C_(3)N_(5)。g-C_(3)N_(5)纳米片在30min内对Cr(Ⅵ)的还原率达到86%,反应速率常数为块体g-C_(3)N_(5)的1.46倍。g-C_(3)N_(5)纳米片在180min内将E.coli全部灭活,h^(+)和·O^(-)_(2)为抗菌过程的主要活性基团,其通过氧化作用破坏E.coli细胞结构,导致细胞坍塌凋亡。g-C_(3)N_(5)纳米片光催化活性增强归因于CB位置上移和VB位置下移使其氧化还原能力增强,同时优良的光生载流子分离效率和大的比表面积也助力其光催化性能提高。

银基复合催化剂用于二氧化碳电化学还原性能研究

由可再生能源驱动的二氧化碳电化学还原是碳中和的有效途径,但二氧化碳电化学还原仍存在低选择性、低产率、低稳定性和过电位等问题。二氧化碳电化学还原的性能与催化剂的结构和组成密切相关,因此,设计高活性的催化剂对二氧化碳电化学的商业化应用具有重要意义。利用煅烧三聚氰胺制备的C_(3)N_(4)作为银纳米颗粒的载体合成均匀分布的Ag/C_(3)N_(4),用于提高二氧化碳电化学还原制备一氧化碳的活性。C_(3)N_(4)含有富电子氮原子,作为载体能够改性金属Ag的电子结构,从而优化复合催化剂的电催化活性;Ag纳米颗粒均匀分散在C_(3)N_(4)载体上可以提高活性面积、避免团聚,进而提高反应稳定性。研究结果表明,相比于Ag/C催化剂和纯Ag纳米催化剂,Ag/C_(3)N_(4)催化剂提高了电催化二氧化碳还原制备一氧化碳的选择性、反应速率和稳定性。在电流密度为100 mA/cm^(2)以上反应7 h后,一氧化碳法拉第效率仍维持在90%以上。

V_(2)O_(5)/g⁃C_(3)N_(4)催化剂的制备及其模拟油中硫化物的脱除

以三聚氰胺、偏钒酸铵、硼酸为前驱体,通过煅烧法制备V_(2)O_(5)/g⁃C_(3)N_(4)催化剂。采用XRD、FT⁃IR、XPS、SEM和BET等技术对催化剂的结构与形貌进行表征。以V_(2)O_(5)/g⁃C_(3)N_(4)为催化剂,乙腈为萃取剂,H_(2)O_(2)为氧化剂对模拟油中二苯并噻吩(DBT)的脱除进行考察。探究了反应温度、催化剂质量、萃取剂体积、n(H_(2)O_(2))/n(S)以及不同硫化物等因素对脱硫效果的影响。在模拟油体积为5.0 mL、萃取剂乙腈体积为3.0 mL、n(H_(2)O_(2))/n(S)=8、催化剂质量为0.02 g、反应温度为30℃和反应时间为60 min的最佳条件下,DBT的脱除率达到91.9%,经过5次催化剂再生后脱硫率仍可以达到85.7%。

NiO改性C_(3)N_(5)光催化剂析氢性能研究

近年来,新型光催化剂氮化碳(C_(3)N_(5))因其优异的光捕获性能和独特的二维结构备受关注。然而,较高的电子-空穴复合率严重影响其光催化性能。本研究采用水热法成功合成了氧化镍(NiO)改性的C_(3)N_(5) p-n异质结纳米光催化剂。结果表明,9-Ni/C_(3)N_(5)纳米光催化剂在可见光照射下表现出优异的析氢性能,其析氢速率可高达357μmol/(g·h),是纯C_(3)N_(5)的107倍。这主要归因于9-Ni/C_(3)N_(5)纳米光催化剂形成p-n异质结,有效促进了光生电子-空穴对的分离,从而提高了析氢效率。

复合催化剂Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化降解盐酸四环素的研究

以三聚氰胺、五水合硝酸铋和碘化钾等为原料合成了一系列不同质量分数的复合催化剂Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4),利用XRD、SEM、XPS和UV-Vis等手段对其进行表征。研究了不同质量分数的复合催化剂Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)光催化降解盐酸四环素的活性,并对其光催化反应机理进行了探索。结果表明,所制备的Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合催化剂具有中空结构,其禁带宽度减小,光催化效率提高;在所有样品中Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)-5%催化活性最高;在降解过程中起主要作用的活性基团是超氧自由基(·O_(2)^(-)),其次是羟基自由基(·OH),作用最小的是空穴(h^(+))。

Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及光催化性能研究

结合光还原法和物理混合的方法合成了新型光催化Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积(BET)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光光谱(PL)等方法对样品的结构、形貌和光学性能进行了研究.光催化实验结果表明,Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料的可见光降解能力比纯Bi_(5)O_(7)I,g-C_(3)N_(4)和Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料明显提升.其中样品1wt%-Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)性能最好,在60 min内对甲基橙(MO)的降解效率达到96.4%.

Mn_(15)Zr_(3)La_(10)/ZSM-5非贵金属催化剂的合成及其优异低温C_(3)H_(6)-SCR脱硝性能研究

与传统NH_(3)-SCR不同,C_(3)H_(6)-SCR由于较高的反应能垒在低温下(<300℃)通常表现出较差的脱硝性能。在模拟实际发动机稀燃条件下,采用浸渍法制备了一系列Mn_(x)Zr_(y)La_(z)/ZSM-5非贵金属催化剂,在C_(3)H_(6)-SCR中表现出优异的低温脱硝性能,其NO转化率在空速为30000 h^(-1)温度区间为190~270℃超过90%,最高NO转化率在250℃达到100%。实验结果表明,La引入明显地提高了催化剂的孔道直径(3.20→4.07 nm),显著提升了活性Mn物种的分散以及活性Mn物种的表面离子浓度,进而增加催化剂表面Lewis酸数量;此外,XPS结果表明,La的引入产生了更多的Mn^(4+)向Mn^(3+)的电子转移,在活性物种MnO_(x)上造成更多的晶格氧空位,这些提升可能是Mn_(15)Zr_(3)La_(10)/ZSM-5催化剂表现出优异低温活性的原因。我们希望这项研究能有助于揭示稀土金属La在低温C_(3)H_(6)-SCR中的影响,并有助于进一步合成高活性的非贵金属低温C_(3)H_(6)-SCR催化剂。

g-C_(3)N_(4)纳米片修饰Bi_(4)O_(5)I_(2)光催化剂降解罗丹明B

采用高温煅烧法制备了g-C_(3)N(CN)纳米片,用其修饰花球状Bi_(4)O_(5)I_(2)构建异质结光催化剂,通过SEM、XRD、DRS等表征方法研究了异质结材料的形貌、晶体结构及光学特征。将染料罗丹明B作为目标污染物,通过对其降解率来评价异质结材料的光催化性能。与g-C_(3)N_(4)相比,g-C_(3)N_(4)/Bi_(4)O_(5)I_(2)具有更广的可见光吸收范围和更高的光生载流子分离效率,显示出更优秀的光催化性能。g-C_(3)N_(4)质量分数为30%的复合样品CN-30/Bi_(4)O_(5)I_(2)光催化性能最佳,60 min内罗丹明B降解率可达到95%,且具有较高的稳定性。

Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Ti_(3)C_(2)-Ru复合光催化剂的合成及其对磺胺甲噁唑药物废水降解性能研究

Bi_(x)O_(y)Br_(z)光催化剂在有机药物废水处理领域有着非常广阔的潜在应用价值,但光生电子-空穴对的快速复合限制了其应用。本文选用具有优良电子传递性能的Ti_(3)C_(2)作为助催化剂,首先利用Ti_(3)C_(2)表面丰富的Ti空位缺陷和高还原能力,制备了Ti_(3)C_(2)-Ru助催化剂,接着利用Ti_(3)C_(2)表面官能团与Bi^(3+)的离子键合力实现了Bi_(4)O_(5)Br_(2)在Ti_(3)C_(2)-Ru表面的原位生长,得到Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Ti_(3)C_(2)-Ru复合光催化剂,从而实现了电子由Bi_(4)O_(5)Br_(2)到Ti_(3)C_(2)再到反应活性位点Ru的定向传递,最终使催化剂具有较高的光生载流子分离率和较低的界面电荷转移阻力,有效抑制了光生电子-空穴对的复合。同时以磺胺甲噁唑(SMX)为模拟药物污染物进行了光催化性能测试,结果表明所制备的Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Ti_(3)C_(2)-Ru复合光催化剂展示出了优异的光催化降解SMX性能,在可见光下照射75 min,SMX的降解率达到95.1%,相较于纯的Bi_(4)O_(5)Br_(2)和Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Ti_(3)C_(2)催化剂,其降解率分别提升了36.9个百分点和25.3个百分点。最后基于自由基捕获实验和催化剂能带结构分析提出了所制催化剂的降解机理。研究结果可为构建具有药物废水净化功能的光催化剂提供设计思路。

AgI/GdFeO_(3)/g⁃C_(3)N_(4)纳米光催化剂的制备及对诺氟沙星的降解研究

为了研究半导体光催化剂的光生载流子效率,增强光催化活性,采用超声辅助水热法制备AgI/GdFeO_(3)/g⁃C_(3)N_(4)纳米复合光催化剂,结合仪器分析手段对材料的晶体特征和化学性质进行表征,并进行诺氟沙星降解及机制研究.表征结果显示:复合光催化剂呈球片结构,其比表面积为57.93 m^(2)/g;在氙灯照射180 min时,其对诺氟沙星的降解达到了72.1%.双Z型体系在光催化过程中提高了光生载流子的分离效率,改善了光催化活性.