Fe_(3)O_(4)@Ag_(3)PO_(4)/AgCl光催化剂的制备及光降解性能研究

光催化作为一种绿色环境治理技术,成为学界的重要研究方向之一。然而,绝大部分光催化反应需要依靠紫外光激发,发展前景受到极大限制。采用两步沉淀法制备了磁性可见光催化剂Fe_(3)O_(4)@Ag_(3)PO_(4)/AgCl,通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对其进行结构和组成特性分析。与此同时,以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,研究了 Fe_(3)O_(4)@Ag_(3)PO_(4)/AgCl光催化剂的可见光催化降解性能。XRD和TEM分析表明,Fe_(3)O_(4)@Ag_(3)PO_(4)/AgCl光催化剂是由,Ag_(3)PO_(4)包覆在磁性纳米Fe_(3)O_(4)粒子表面,并由AgCl表面修饰Fe_(3)O_(4)@Ag_(3)PO_(4)形成。UV-Vis分析表明,Fe_(3)O_(4)@Ag_(3)PO_(4)/AgCl是可见光催化剂,且Fe_(3)O_(4)的负载能提高Ag_(3)PO_(4)对可见光的利用率。Ag_(3)PO_(4)光催化剂的循环利用性能较差,而Fe_(3)O_(4)@Ag_(3)PO_(4)/AgCl的循环利用性能较好。此外,Fe_(3)O_(4)@Ag_(3)PO_(4)/AgCl光催化降解MB过程中,主要的活性物质是O_(2)^(·-)和h^(+),其中h^(+)的影响更为显著。

钒铁掺杂TiO_2微球的制备及其光催化性能研究

采用水热法在不使用模板剂的条件下合成了在水中分散良好、粒径为300～800nm、规则的锐钛矿型TiO2微球。用NH4VO3和FeC2O4按原子分数为0%、0.8%、1.6%、2.4%进行V5+、Fe3+掺杂;当TiO2质量浓度为0.134g/L、pH值为9时进行可见光降解20mg/L亚甲基蓝实验。结果表明,V掺杂的降解效果与P25粉接近,Fe掺杂有抑制光催化的效果,钒铁共掺杂则呈现出短期降解能力优于未掺杂微球,并且比P25粉沉淀得更彻底、更迅速。通过XRD、FTIR、SEM分析发现,TiO2微球是由粒径约为10nm的晶粒组成,V5+进入TiO2的晶格,Fe3+则以Q-Fe2O3形式存在于微球中。