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制备新型一维/二维V2O5/g-C3N4复合材料作为Z型光催化剂用于阳光照射下降解CR和还原Cr(VI)

DOI:10.1016/j.jece.2018.102822 期刊:Journal of Environmental Chemical Engineering 出版年份:2018 更新时间:2025-09-10 09:29:36
摘要: 用于有机污染物和重金属环境修复的光催化材料不仅需要具备强可见光响应和高光催化性能,还需实现催化剂的再生与循环利用。本研究采用简易浸渍法制备了一维/二维V?O?纳米棒/g-C?N?纳米片(VONRs/CNNs)复合材料,并将其应用于太阳光照射下刚果红(CR)的降解及六价铬(Cr(VI))的还原。通过XRD、SEM、TEM、EDS、XPS、FTIR、UV-vis DRS和PL等多种表征技术对样品进行研究。结果表明:VONRs负载于g-C?N?纳米片表面形成的界面相互作用,促进了光生电子-空穴对的分离与转移,抑制了载流子复合速率,使该复合材料的光催化活性较纯CNNs和VONRs显著提升。最优复合体系(4-VONRs/CNNs)对CR(Cr(VI))的光催化效率分别达到纯CNNs和VONRs的9.33倍(4.22倍)和73.52倍(19.2倍)。循环实验显示4-VONRs/CNNs具有良好的光催化稳定性。这种性能跃升主要归因于直接Z型电荷迁移机制促使VONRs/CNNs界面处光生电子-空穴对高效分离转移。此外,能带结构分析和不同猝灭剂效应证实:具有更强氧化还原能力的CNNs电子与VONRs空穴是光催化反应的实际参与者。
作者: Ramakrishna Dadigala,Rajkumar Bandi,Bhagavanth Reddy Gangapuram,Ayodhya Dasari,Hadgu Hailekiros Belay,Veerabhadram Guttena
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研究概述 实验方案 设备清单

开发高效光催化材料,用于在阳光照射下降解有机污染物和还原重金属。

一维/二维VONRs/CNNs复合材料在阳光照射下对刚果红降解和六价铬还原表现出增强的光催化活性,这归因于通过直接Z型机制实现的光生电子-空穴对的高效分离与转移。该复合材料还显示出良好的稳定性和可重复使用性。

该研究聚焦于特定污染物(刚果红和六价铬)在阳光照射下的光催化降解。其规?;τ眉霸谑导史纤碇械氖涤眯匀孕杞徊教骄俊?/p>

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