研究目的
寻找一种普遍存在且低成本的助催化剂,以增强WO3在室内环境修复中的光催化活性,作为昂贵贵金属(如铂)的替代品。
研究成果
在WO3上负载红黏土作为助催化剂可显著提升其可见光下的光催化活性,其中10 wt%的混合比例展现出最佳性能,甚至超越了负载铂的WO3。这归因于该黏土能促进过氧化氢分解和电荷分离的特性,且采用了储量丰富、成本低廉的材料。该方法环保无废弃物产生,显示出室内空气净化应用的潜力。
研究不足
该研究使用了一种特定类型的红黏土(赤玉土),这可能限制其普适性。光催化评估基于模型反应(异丙醇分解),而实际应用中可能涉及更复杂的污染物。简单的揉捏方法可能无法优化所有参数,且未涉及长期稳定性或可扩展性问题。
1:实验设计与方法选择:
本研究旨在采用简单捏合方法制备WO3与红黏土的混合光催化剂,以增强其可见光催化分解有机污染物的活性。
2:样品选择与数据来源:
将预加热至673 K的红黏土(赤玉土)粉碎后,按1:
3:
1
4:
1100和50:100的重量比与WO3混合。
5:实验设备与材料清单:
设备包括XRD(X'pert Pro)、紫外-可见分光光度计(UV-2500PC)、XPS(AXIS-HS)、表面分析仪(Gemini 2360)、ICP-OES(ICPS-8100)、气相色谱仪(GC-14B)、分光辐射计(UV-40)及滤光片(Y-44、B390、HA-30)。材料包括WO3、红黏土、异丙醇及多种分析用化学试剂。
6:0)、ICP-OES(ICPS-8100)、气相色谱仪(GC-14B)、分光辐射计(UV-40)及滤光片(Y-BHA-30)。材料包括WO红黏土、异丙醇及多种分析用化学试剂。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过捏合混合物制备样品,在343 K下干燥5小时。在玻璃反应器中评估光催化活性,通过可见光照射(400-530 nm)将异丙醇分解为CO2,浓度由气相色谱测定。H2O2生成量采用DMP法评估。
7:数据分析方法:
采用XRD分析晶体结构,UV-Vis分析光学吸收,XPS分析化学状态,BET分析比表面积,统计方法分析反应速率。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
X'pert Pro
PANalytical B.V.
Measurement of crystal structures
-
UV-Vis spectrophotometer
UV-2500PC
Shimadzu Corp.
Evaluation of optical absorption spectra
-
X-ray photoelectron spectroscope
AXIS-HS
Kratos Analytical Ltd.
Measurement of surface chemical states
-
Inductively coupled plasma optical emission spectroscope
ICPS-8100
Shimadzu Corp.
Estimation of chemical composition
-
Gas chromatograph
GC-14B
Shimadzu Corp.
Measurement of IPA and CO2 concentrations
-
Spectroradiometer
UV-40
Ushio Inc.
Measurement of light intensity
-
Surface analyzer
Gemini 2360
Micromeritics Co.
Evaluation of specific surface area
-
Xe lamp
300 W
Light source for visible-light irradiation
-
Red clay
Akadama soil
Tachikawa Heiwa Nouen Co. Ltd.
Used as a cocatalyst in the mixture photocatalyst
-
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