研究目的
研究ZnO/CuO/ZnFe2O4纳米复合材料作为类光芬顿催化剂在全光谱(紫外、可见及近红外光照射)下降解有机污染物的光催化活性。
研究成果
经800°C煅烧制得的ZnO/CuO/ZnFe2O4纳米复合材料展现出最强的类光芬顿活性,其光学吸收范围延伸至可见光及近红外区域。H2O2的存在促进了光生电子-空穴对的分离,使该纳米复合材料具备全光谱光催化活性。该材料是降解有机污染物的理想全光谱类光芬顿催化剂。
研究不足
该研究聚焦于以甲基橙为模型污染物的光催化降解。未探究ZnO/CuO/ZnFe2O4纳米复合材料对其他有机污染物及不同环境条件下的性能表现。
1:实验设计与方法选择:
通过共沉淀法将Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和Fe(NO3)3与混合的NaOH和Na2CO3反应,随后煅烧共沉淀产物制备ZnO/CuO/ZnFe2O4纳米复合材料。Zn2+与Cu2+的摩尔比以及(Zn2+ + Cu2+)与Fe3+的摩尔比均控制在3:1。
2:Cu(NO3)2和Fe(NO3)3与混合的NaOH和Na2CO3反应,随后煅烧共沉淀产物制备ZnO/CuO/ZnFe2O4纳米复合材料。Zn2+与Cu2+的摩尔比以及(Zn2+ + Cu2+)与Fe3+的摩尔比均控制在
2. 样品选择与数据来源:ZnO/CuO/ZnFe2O4纳米复合材料的前驱体采用共沉淀法合成。
3:样品选择与数据来源:
3. 实验设备与材料清单:布鲁克D8 Advance粉末X射线衍射仪、日立S-4800场发射扫描电子显微镜、日本电子JEM-2100高分辨透射电子显微镜、ESCALAB 250光谱仪、Cary 5000分光光度计、CHI660E电化学工作站。
4:实验设备与材料清单:
4. 实验步骤与操作流程:前驱体在电热管式炉中以2°C·min?1的升温速率加热至800°C后煅烧3小时。
5:实验步骤与操作流程:
5. 数据分析方法:通过分析XRD图谱、FE-SEM和HR-TEM图像、XPS光谱、UV-Vis-NIR DRS以及瞬态光电流来表征纳米复合材料及其光催化活性。
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Bruke D8 Advance powder X-ray diffractometer
D8 Advance
Bruke
Recording XRD patterns for the various calcination products
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Hitachi S-4800 field emission scanning electron microscope
S-4800
Hitachi
Obtaining FE-SEM images of the samples
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JOEL JEM-2100 high-resolution transmission electron microscope
JEM-2100
JOEL
Obtaining HR-TEM images of the samples
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Hitachi UV-300 spectrophotometer
UV-300
Hitachi
Determining the residual concentration of MO solution
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ESCALAB 250 spectrometer
250
VG Scientific Ltd.
Collecting XPS spectra
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Cary 5000 spectrophotometer
5000
Varian, Inc.
Recording UV–Vis-NIR DRS
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CHI660E electrochemical workstation
660E
Chenhua Ins. Inc.
Measuring transient photocurrents
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