研究目的
研究活性氧物种的作用以及KBiO3合成方法对亚甲基蓝和环丙沙星光降解的影响。
研究成果
通过不同方法合成的KBiO3展现出各异的形貌和光催化活性。声化学法对MB降解效果最佳(100%褪色),水热法则对CPFX表现出较好降解率(67%)。H2O2是MB降解的主要活性氧物种,而O2?·则是CPFX降解的关键活性氧。该催化剂虽具效能但仅能部分矿化污染物,表明未来研究仍有改进空间。
研究不足
该研究仅限于特定的合成方法和有机污染物;推广至其他方法或污染物可能需要进一步研究??蠡潭任糠中裕ㄑ羌谆段?7%,环丙沙星为20%),表明降解不完全。晶体结构与有机分子相互作用的影响需要更详细的研究。
1:实验设计与方法选择:
通过化学置换法、水热法和声化学法三种方法合成KBiO3,研究其光催化性能。表征手段包括XRD、SEM、HR-TEM、紫外-可见光谱和BET比表面积分析。光催化实验使用氙灯进行,添加清除剂以识别活性氧物种。
2:样品选择与数据来源:
样品由NaBiO3和KOH合成。有机污染物选用亚甲基蓝(MB)和环丙沙星(CPFX)。
3:实验设备与材料清单:
设备包括布鲁克D8高级X射线衍射仪、FEI Nova 200场发射扫描电镜、FEI TECNAI F30高分辨透射电镜、Cary 5000紫外-可见近红外分光光度计、BELSORP Mini-II比表面积分析仪、珀金埃尔默Lambda 35紫外-可见分光光度计、岛津TOC-VSCH总有机碳分析仪及SONICS VCX130超声波清洗器。材料包括KOH、NaBiO3、苯醌、异丙醇、过氧化氢酶、MB和CPFX。
4:苯醌、异丙醇、过氧化氢酶、MB和CPFX。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:合成过程针对各方法设定特定条件(如加热、超声)。表征步骤:XRD分析结构,SEM和TEM观察形貌,UV-Vis测定带隙,BET测定比表面积。光催化测试:暗吸附1小时,氙灯照射,每30分钟取样一次持续4小时,分光光度法分析。清除剂测试采用特定剂量。TOC分析评估矿化程度。
5:数据分析方法:
带隙通过Eg = 1240/λg计算。比表面积采用BET法测定。光催化降解通过特定波长吸光度监测??蠡潭韧ü齌OC分析确定。
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X-ray Diffractometer
D8
Bruker
Analyzing crystal structure of samples by X-ray powder diffraction
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Scanning Electron Microscope
Nova 200 NanoSEM
FEI
Observing morphology of KBiO3 powders
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Transmission Electron Microscope
TECNAI F30
FEI
Evaluating crystal structure and determining particle size, corroborating morphology
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UV-Vis NIR Spectrophotometer
Cary 5000
Agilent
Obtaining optical absorption spectra of samples, equipped with integrating sphere for band gap calculation
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UV-Vis Spectrophotometer
Lambda 35
Perkin-Elmer
Following photocatalytic reaction by measuring absorbance at specific wavelengths
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TOC Analyzer
TOC-VSCH
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Surface Area Analyzer
BELSORP Mini-II
BEL Japan
Calculating specific surface area by N2 adsorption-desorption measurements using BET method
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