研究目的
本研究的主要目标为:(i) 制备一系列不同g-C3N4比例的SrTiO3/g-C3N4异质结(目前关于其在污染物氧化应用中的报道极少);(ii) 采用多种技术手段对制备的光催化剂进行表征,以明确各组分与光催化活性的关联;(iii) 研究其针对水相有机污染物的光催化活性——以亚甲基蓝(MB)染料为模型化合物进行降解实验,并通过荧光测量考察?OH自由基的生成情况。
研究成果
通过超声混合方法合成了可见光活性SrTiO3/g-C3N4光催化剂。g-C3N4负载的最佳强化水平为20%。所有制备的催化剂均表现出对亚甲基蓝脱色的光催化性能。其中,20CNSTO材料在紫外-可见光和可见光照射下对MB降解均表现出最佳光催化活性。这一事实也得到证实,因为20CNSTO比其他所有异质结具有更强的?OH生成能力。提出了一种z型机理来解释其光催化活性。
研究不足
该研究聚焦于亚甲基蓝(MB)染料的光催化降解,其发现可能不直接适用于其他污染物。光催化活性受g-C3N4与SrTiO3比例影响,不同应用场景下的最佳比例可能存在差异。研究同时指出需进一步优化复合材料以提升光催化性能。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用超声混合法制备了不同比例的SrTiO3/g-C3N4复合材料,通过XRD、SEM、N2孔隙率分析、FT-IR、UV-Vis DRS和DLS进行表征。
2:样品选择与数据来源:
样品制备时g-C3N4的添加比例分别为10%、20%、30%、40%和50%。
3:0%、20%、30%、40%和50%。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括布鲁克Advance D8 XRD仪、JEOL JSM 5600扫描电镜、岛津SALD-2300激光粒度分析仪、赛默飞世尔Nicolet iS5傅里叶红外光谱仪、岛津2600分光光度计及Suntest XLS+光催化实验装置;材料包含尿素、SrTiO3、KBr、BaSO4、对苯二甲酸、NaOH及多种猝灭剂。
4:KBr、BaSO对苯二甲酸、NaOH及多种猝灭剂。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过超声混合制备复合材料并进行表征,测试其在紫外-可见光及可见光照射下对MB降解的光催化活性。
5:数据分析方法:
光催化活性采用一级动力学分析,?OH自由基生成量通过荧光光谱测定。
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JEOL JSM 5600 SEM
JSM 5600
JEOL
Observation of the morphology of the photocatalysts
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Suntest XLS+ apparatus
XLS+
Atlas
Conducting photocatalytic experiments
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