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α-硫化镍/三氧化二铋纳米复合材料用于增强曲马多的光催化降解

DOI：10.1021/acsanm.8b01974 期刊：ACS Applied Nano Materials 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 本研究制备了一系列α-NiS/Bi2O3复合纳米材料，并评估其作为可见光下降解曲马多的高效光催化剂性能。分别采用燃烧法和碳酸氧铋分解法制备了Bi2O3的两种多晶型（α-单斜相和β-四方相）。同时开发了一种简便方法，在温和条件下以六亚甲基四胺为水解剂、Na2S2O3为硫源合成超薄α-NiS纳米片。通过多种技术对NiS/α-Bi2O3和NiS/β-Bi2O3复合材料进行了全面表征，以了解其结构、光学、电化学、微观结构和形貌特性。α-NiS/Bi2O3材料表现出改善的可见光吸收、增强的载流子分离和光电化学性能。形貌研究表明两种半导体相之间存在微观紧密接触。α-NiS/Bi2O3材料在可见光照射下对水相曲马多降解表现出优异的光催化活性，其中α-NiS/β-Bi2O3体系活性最高，3小时内实现94%降解。光催化作用机制涉及从Bi2O3导带到NiS价带的Z型电子转移，这促进了载流子的有效空间分离并提高其反应活性。?OH自由基和h+被确定为曲马多氧化的主要瞬态活性物种。本研究开发的光催化方法可作为目前基于TiO2的紫外活性光催化剂降解曲马多的可行替代方案。
作者： Dibyananda Majhi，Pankaj K. Samal，Krishnendu Das，Somesh K. Gouda，Y.P. Bhoi，B.G. Mishra
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发和评估α-硫化镍/氧化铋复合纳米材料作为可见光照射下降解曲马多的高效光催化剂。

研究成果

α-硫化镍/氧化铋复合材料（尤其是α-硫化镍/β-氧化铋）在可见光下对曲马多降解表现出优异的光催化活性，具有高效的电荷分离和矿化能力。该方法作为基于紫外光的光催化剂的有前景替代方案，兼具可持续性和高效性。

研究不足

该研究仅限于实验室规模的实验；在实际废水处理中的可扩展性和应用可能需要进一步优化。所使用的特定化学品和条件可能并非普遍适用。

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