研究目的
研究WO3/g-C3N4二元复合材料的构建、表征及其在可见光下降解有机污染物的光催化活性。
研究成果
WO3/g-C3N4二元复合物因其多孔形貌、增大的比表面积以及有效的载流子分离,在可见光下展现出增强的光催化性能。研究提出"Z型"机制来解释其光催化活性的提升。
研究不足
该研究聚焦于罗丹明B和亚甲基蓝在可见光下的光催化降解,并基于实验结果推测其机理。实际废水处理中的应用及合成方法的可扩展性尚需进一步探究。
1:实验设计与方法选择:
采用简易一步煅烧法构建WO3/g-C3N4二元复合材料
2:样品选择与数据来源:
以特定质量比的三聚氰胺和钨酸铵水合物混合物为前驱体
3:实验仪器与材料清单:
马弗炉、玛瑙研钵、紫外-可见分光光度计、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光致发光光谱仪(PL)等
4:实验步骤与操作流程:
将混合物研磨后于550°C煅烧40分钟,通过可见光下降解罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)评估光催化性能
5:数据分析方法:
通过紫外-可见漫反射(DRS)、光致发光光谱、电化学分析和活性物种捕获实验解析光催化机理
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XPS
Thermo Scientific ESCALAB250Xi
Thermo Scientific
Used for conducting X-ray photoelectron spectroscopy measurements.
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UV–vis spectrophotometer
Shimadzu UV-2600
Shimadzu
Used for recording UV–vis diffuse reflectance spectra (UV–vis DRS) of samples.
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SEM
Hitachi S-4800
Hitachi
Used for measuring scanning electron microscopy of samples.
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TEM
FEI Tecnai G2 F20
FEI
Used for recording transmission electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy of samples.
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Muffle furnace
Used for calcination of precursors to synthesize WO3/g-C3N4 binary composites.
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FT-IR
Nicolet 5700
Nicolet
Used for analyzing Fourier-transform infrared spectroscopy of samples.
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PL spectrometer
F96 pro
Lingguang Co. Ltd
Used for measuring photoluminescence spectra of samples.
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Electrochemical workstation
CHI 660E
Chenhua Instrument Company
Used for recording transient photocurrent response and electrochemical impedance analyses.
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Xenon lamp
CEL-HXF300
AuLight
Used as a light source for photocatalytic activity measurements.
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