研究目的
制备一种新型Ag/TiO2/AOF催化剂,用于增强可见光下染料的光催化降解,且易于回收和重复使用。
研究成果
Ag/TiO2/AOF催化剂在可见光下表现出高光催化活性,能实现99%的罗丹明B降解,易于回收且在多次循环中保持良好稳定性,有望应用于环境修复领域。
研究不足
该研究在工业应用的可扩展性方面可能存在局限,前驱体可能残留的氯会影响催化剂纯度,且需进一步优化银负载量以实现最高效率。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用配位水解法结合光还原技术在改性纤维上制备Ag/TiO2/AOF催化剂。该方法旨在提升TiO2在可见光下的分离能力和光催化活性。
2:样品选择与数据来源:
以聚丙烯腈(PAN)纤维为基材改性制得偕胺肟纤维(AOFs),并选用罗丹明B(RhB)作为降解测试的模型污染物。
3:实验设备与材料清单:
材料包括硝酸银(AgNO3)、羟胺(NH2OH)、四氯化钛(TiCl4)、罗丹明B(购自国药集团化学试剂有限公司)及PAN纤维(购自吉林炭素有限公司)。设备包含布鲁克D8X射线衍射仪、日立S-4800扫描电镜、XPS分析仪、岛津UV-2550分光光度计、500W氙弧灯及岛津UV2501PC分光光度计。
4:3)、羟胺(NH2OH)、四氯化钛(TiCl4)、罗丹明B(购自国药集团化学试剂有限公司)及PAN纤维(购自吉林炭素有限公司)。设备包含布鲁克D8X射线衍射仪、日立S-4800扫描电镜、XPS分析仪、岛津UV-2550分光光度计、500W氙弧灯及岛津UV2501PC分光光度计。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将PAN纤维浸入羟胺溶液制得AOFs,经TiCl4处理形成TiO2/AOF,再通过避光条件下的AgNO3处理得到Ag/TiO2/AOF。光催化测试时将催化剂加入RhB溶液,避光搅拌至吸附平衡后进行可见光照射,间隔取样进行紫外-可见分析。
5:数据分析方法:
通过XRD分析晶体结构,SEM观察形貌,XPS测定元素组成,UV-vis DRS研究光学性能,UV-vis光谱检测RhB降解率。
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X-ray diffractometer
Bruker AXS-D8X
Bruker
Used for collecting X-ray diffraction patterns to characterize crystal structures of samples.
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Scanning electron microscope
Hitachi S-4800
Hitachi
Used for SEM characterizations to examine the morphology and surface features of samples.
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Spectrophotometer
Shimadzu UV-2550
Shimadzu
Used for recording ultraviolet visible diffuse reflectance spectra (UV-vis DRS) of samples with an integrating sphere.
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Spectrophotometer
Shimadzu UV2501PC
Shimadzu
Used for analyzing variations in absorption bands of RhB during photodegradation experiments.
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Arc Xenon lamp
500 W
Used as a simulated solar light source for photocatalytic tests under visible light irradiation.
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