一步水热合成In2S3/CdIn2S4异质结微球及其光催化性能

利用一步水热法成功制备了In2S3/CdIn2S4异质结微球催化剂,通过降解甲基橙(MO)、酸性橙Ⅱ(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)来评价所制备催化剂的活性。实验结果表明,In2S3/CdIn2S4异质结微球对MO、AOⅡ和RhB的光催化降解率分别达到了87%、75%和96%,明显高于催化剂In2S3和CdIn2S4。瞬态光电流和阻抗测试结果表明,In2S3/CdIn2S4异质结微球受光激发产生的电子空穴对能快速得到分离。捕获主要活性物种实验表明,该反应体系中主要是超氧自由基和空穴起关键性作用。In2S3/CdIn2S4异质结微球催化剂重复使用四次,其催化能力依然保持较高水平。In2S3/CdIn2S4异质结微球活性的增强归因于异质结的形成有助于电子的转移,从而降低了电子空穴对的复合概率。并且合适的能带结构有助于产生大量的光生电子,电子与活性氧的结合最终引起氧化能力的增强。

ZnIn_2S_4光催化降解水中痕量药物卡马西平的特性

采用水热合成法制备光催化剂Zn In2S4,考察其光催化降解水中痕量医药类物质卡马西平的特性。研究表明,卡马西平初始浓度100μg·L^(-1)、溶液pH 5~9、Zn In2S4投加量50 mg·L^(-1)与碘镓灯(350~450 nm)光照反应3 h后,卡马西平的去除率为90%。动力学分析表明,卡马西平的光催化降解符合一级反应动力学,添加催化剂时的反应速率常数是不加催化剂的2.85倍,催化剂明显提高了降解反应速率。催化剂循环使用2个周期后,卡马西平的去除率由90%降至70%并保持稳定,表明催化剂结构趋稳后仍具有较高的催化活性。羟基自由基(·OH)实验证实了卡马西平降解过程中·OH为主要活性物种,但卡马西平的矿化率却只有3%,由于反应后的溶液呈酸性,因此推测光催化过程中卡马西平与·OH作用后大都转化为酸性中间产物而未被彻底氧化。