研究目的
研究双壳层介孔等离子体Cu@Cu2O/SiO2作为可见光驱动纳米光催化剂在环丙沙星(CIP)光降解中的增强光催化活性。
研究成果
双壳层m-pCu@Cu2O/SiO2纳米光催化剂在阳光照射下表现出比核壳结构pCu@Cu2O更高的光催化活性，其中当pCu@Cu2O含量为30 wt.%时活性达到最高。铜纳米粒子的表面等离子体共振效应与外壳二氧化硅的介孔结构共同促进了光催化性能的提升。
研究不足
该研究聚焦于特定条件下环丙沙星的光降解过程，可能并不直接适用于其他污染物或不同环境条件。
1：实验设计与方法选择
采用共沉淀与溶胶-凝胶法合成双壳层Cu@Cu2O/SiO2光催化剂，在太阳光照射下测试其光催化活性。
2：样品选择与数据来源
以环丙沙星(CIP)为污染物测试光催化活性，通过XRD、SEM、TEM、EDX、UV-Vis DRS、PL和EIS技术对样品进行表征。
3：实验设备与材料清单
X’Pert Pro衍射仪、Vega3扫描电镜、JEM-2010透射电镜、BEL日本公司BELSORP-mini II比表面积分析仪、JASCO V 670紫外-可见分光光度计、RF-5301 PC荧光分光光度计、PerkinElmer Spectrum 65傅里叶红外光谱仪、Agilent Technologies 1200系列高效液相色谱仪、Waters Alliance 2695 HPLC- Micromass Quattro micro API质谱仪。
4：实验步骤与操作流程
合成光催化剂并进行表征后，测试其在太阳光照射下降解CIP的效果，根据吸光度测量计算降解效率。
5：数据分析方法
基于响应面法(RSM)的中央复合设计(CCD)优化实验变量，通过HPLC-质谱联用鉴定光降解中间产物。
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RF-5301 PC spectrofluorophotometer
RF-5301 PC
Shimadzu Corporation
Used to record PL spectra of the samples to study the photoexcited carrier transfer.
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PerkinElmer Spectrum 65 FT-IR spectrophotometer
Spectrum 65
PerkinElmer
Used to record FT-IR spectra to investigate the bonding in the nanoparticles.
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Agilent Technologies 1200 Series HPLC
1200 Series
Agilent Technologies
Used to record HPLC chromatograms to monitor the CIP degradation.
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JEM-2010 TEM
JEM-2010
JEOL Ltd.
Used to record TEM images to study the nanostructure of the samples.
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JASCO V 670 UV-Vis spectrometer
JASCO V 670
JASCO
Used to record UV-Vis diffuse reflectance spectra to estimate the band gap of the samples.
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X’Pert Pro diffractometer
Used for obtaining XRD patterns to study the crystalline nature of the samples.
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Vega3 SEM
Vega3
TESCAN Co.
Used to record SEM images to investigate the surface morphology of the samples.
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BELSORP-mini II
BELSORP-mini II
BEL Japan Inc.
Used for measurements of N2-adsorption/desorption isotherms to calculate the specific surface area.
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Waters Alliance 2695 HPLC-Micromass Quattro micro API Mass Spectrometer
Alliance 2695
Waters
Used to determine the principal intermediates of CIP photodegradation.
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