研究目的
研究ZnO/离子液体复合材料在可见光下对罗丹明B(RhB)染料的光催化降解活性。
研究成果
将离子液体引入氧化锌颗粒中,提高了可见光下罗丹明B染料的光催化降解效率,其中ZnO/C1640样品表现出最高的降解效率。这一改进归因于水锌矿的形成以及离子液体中咪唑环所连烷基链的长度。该研究表明,ZnO/IL复合材料作为染料降解的高效光催化剂具有潜在应用价值。
研究不足
该研究聚焦于罗丹明B染料在可见光下的光催化降解,且仅针对特定离子液体及其浓度进行了效果测试。关于锌钾矾的形成机制及其在增强光催化活性中的确切作用尚未完全阐明。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用微波辅助水热法(MAH)合成氧化锌颗粒及其与离子液体(ILs)的复合材料,并测试了复合材料在可见光辐射下降解罗丹明B的光催化活性。
2:样品选择与数据来源:
合成的氧化锌颗粒分别与两种离子液体BMI.Cl和C16MI.Cl以不同浓度复合。通过XRD、拉曼光谱、N2吸附-脱附等温测量、FEG-SEM、TEM、UV-Vis吸收光谱、PL光谱和XPS等技术对样品进行表征。
3:实验设备与材料清单:
松下?改装微波炉(型号MN-S46B)、理学XRD检测器、iHR550拉曼光谱仪、TriStar II 3020 V 1.03 N2吸附-脱附等温测量仪、ZEISS 105 DSM940A FEG-SEM光谱仪、FEI Tecnai F20 TEM显微镜、Cary 5G UV-Vis吸收光谱仪、Thermal Jarrel-Ash Monospec 27 cm单色仪(用于PL测量)、Branson超声波清洗机(型号1510)和Omicron-SPHERA XPS分析站。
4:03 N2吸附-脱附等温测量仪、ZEISS 105 DSM940A FEG-SEM光谱仪、FEI Tecnai F20 TEM显微镜、Cary 5G UV-Vis吸收光谱仪、Thermal Jarrel-Ash Monospec 27 cm单色仪(用于PL测量)、Branson超声波清洗机(型号1510)和Omicron-SPHERA XPS分析站。 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Zn(NO3)2溶于去离子水,加入KOH溶液,在微波反应器中加热,洗涤并干燥。通过将离子液体与乙醇和水混合、超声处理和加热将其掺入氧化锌颗粒。光催化降解测试通过将样品分散在罗丹明B溶液中,在可见光下照射并监测降解过程进行。
5:数据分析方法:
使用UV-Vis吸收光谱分析光催化降解数据,并假设准一级动力学计算速率常数。通过XRD、拉曼光谱和电子显微镜进行结构和形貌表征。
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TEM
FEI Tecnai F20
FEI
Transmission electron microscopy imaging
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microwave oven
MN-S46B
Panasonic
Heating the reactor for the synthesis of ZnO particles
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FEG-SEM
ZEISS model 105 DSM940A
ZEISS
Studying surface morphologies
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X-ray diffraction
Rigaku
Characterizing the structure of the samples
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micro-Raman spectrometer
iHR550
Horiba Jobin-Yvon
Analyzing the Raman spectra of the samples
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N2 adsorption-desorption isotherm measurements
TriStar II 3020 V 1.03
Measuring specific surface areas, porosities, and average pore diameters
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UV–Vis spectrophotometer
Cary 5G
Varian
Recording UV–Vis absorption spectra
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PL spectrometer
Thermal Jarrel-Ash Monospec 27 cm monochromator
Measuring photoluminescence properties
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ultrasound bath
Branson, model 1510
Branson
Dispersing samples in aqueous solutions
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XPS
Omicron-SPHERA station
Analyzing elemental compositions and chemical states
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