研究目的
采用微波辅助水热法合成BiOCl/Bi2WO6纳米复合材料,并评估其在可见光下降解废水中有机污染物的光催化效率。
研究成果
通过微波辅助水热法合成的80 wt% BiOCl/Bi2WO6纳米复合材料展现出最高的光催化效率与稳定性,在四次循环后活性损失极小。该异质结结构促进了电子-空穴分离,从而提升了可见光下的性能表现。这使得该纳米复合材料在污水处理的光催化应用中极具前景。
研究不足
该研究仅限于特定的有机污染物(罗丹明B和水杨酸),未探究更广泛的污染物或实际废水样本。微波辅助法在工业应用中可能存在规?;侍?。所提出的机理基于理论计算,可能需要进一步的实验验证。
1:实验设计与方法选择:
采用微波辅助水热法实现快速加热与高产率合成。通过XRD、拉曼光谱、XPS、场发射扫描电镜和光致发光光谱等技术分析物相、形貌及光学特性。以可见光下降解罗丹明B和水杨酸评估光催化活性。
2:样品选择与数据来源:
使用未经处理的分析纯化学试剂。样品包括纯BiOCl、纯Bi2WO6及不同质量比(30%、50%、70%、80%)的BiOCl/Bi2WO6纳米复合材料。
3:0%、50%、70%、80%)的BiOCl/Bi2WO6纳米复合材料。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备含X射线衍射仪(理学SmartLab)、拉曼光谱仪(HORIBA JOBIN-YVON T64000)、场发射扫描电镜(JEOL JSM 6335F)、XPS(Kratos Axis Ultra DLD)、荧光光谱仪(珀金埃尔默LS 50B)、紫外-可见分光光度计(珀金埃尔默Lambda 25)及微波炉(270W,2.45GHz)。材料包括Bi(NO3)3·5H2O、Na2WO4·2H2O、KCl、乙二醇、HNO3、NH4OH、去离子水、乙醇、罗丹明B和水杨酸。
4:0)、场发射扫描电镜(JEOL JSM 6335F)、XPS(Kratos Axis Ultra DLD)、荧光光谱仪(珀金埃尔默LS 50B)、紫外-可见分光光度计(珀金埃尔默Lambda 25)及微波炉(270W,45GHz)。材料包括Bi(NO3)3·5H2O、Na2WO4·2H2O、KCl、乙二醇、HNONH4OH、去离子水、乙醇、罗丹明B和水杨酸。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:配制溶液A和B混合后调pH至7,搅拌并在微波炉中加热50分钟(5分钟辐照与5分钟非辐照循环10次)。产物经过滤、洗涤、干燥后表征。光催化测试包括催化剂在有机溶液中暗反应30分钟,随后氙灯照射,每10分钟取样并用分光光度计测浓度。
5:数据分析方法:
根据浓度变化计算光催化降解效率。动力学符合准一级模型,速率常数由线性图确定。通过PL强度评估电子-空穴对复合速率。
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X-ray diffractometer
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Characterize phase and crystalline degree of synthesized products
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Investigate morphology of products
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Lambda 25
Perkin Elmer
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Raman spectrometer
T64000
HORIBA JOBIN-YVON
Analyze vibrational modes and confirm composition
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Xe lamp
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