研究目的
研究一种新型锐钛矿/石墨烯复合光催化剂在可见光照射下增强Cr(VI)光催化去除及其与有机污染物的协同作用。
研究成果
锐钛矿/石墨烯复合材料在紫外和可见光照射下均表现出显著提升的光催化性能,其还原Cr(VI)的速率分别是纯锐钛矿的4.83倍和9.78倍。活性增强归因于石墨烯与TiO2的耦合,这种耦合提高了光生电子-空穴对的分离效率,并将吸收边红移至更长波长。
研究不足
该研究聚焦于可见光照射下Cr(VI)的光催化去除及其与有机污染物的协同效应。局限性包括实验开展的特定条件(如pH值、光照强度和催化剂浓度),以及复合材料在实际应用中需进一步优化。
1:实验设计与方法选择:
采用简便的水热法,以氧化石墨烯(GO)、硫酸钛(Ti(SO4)2)和水合肼(N2H4·H2O)为前驱体,合成0D/2D锐钛矿/石墨烯复合材料。
2:样品选择与数据来源:
通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、漫反射光谱(DRS)、荧光光谱仪和表面光电流(SPC)测试对样品进行表征。
3:实验设备与材料清单:
设备包括XRD(德国布鲁克D8 ADVANCE)、拉曼光谱仪(日本Horiba LabRAM HR)、TEM(日本JEOL JEM2010)、XPS(日本岛津AXIS-ULTRA)、DRS(日本岛津UV-2550光谱仪)、荧光光谱仪(中国Ux-800P)和CHI-660C电化学工作站。材料包括GO、Ti(SO4)2和水合肼。
4:0)、XPS(日本岛津AXIS-ULTRA)、DRS(日本岛津UV-2550光谱仪)、荧光光谱仪(中国Ux-800P)和CHI-660C电化学工作站。材料包括GO、Ti(SO4)2和水合肼。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:合成过程包括将GO在去离子水中超声搅拌,加入Ti(SO4)2和水合肼,在160°C下进行6小时水热反应,随后离心、洗涤和干燥。通过紫外-可见光和可见光照射下Cr(VI)和罗丹明B(RhB)的去除评估光催化活性。
5:数据分析方法:
通过将动力学曲线拟合一级反应速率方程获得表观反应速率常数(Kapp),利用Kubelka-Munk方程计算带隙。
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X-ray diffractometer
Bruker D8 ADVANCE Geman
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Recording UV-vis diffuse reflectance spectra
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