研究目的
研究新型ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料在可见光照射下降解孔雀石绿的光催化效率,旨在开发一种有前景的废水处理用可见光驱动催化剂。
研究成果
摩尔比为0.5:0.5的ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料展现出优异的光催化活性,在可见光下实现了孔雀石绿96%的降解率。这归因于增强的光吸收能力、高效的电荷分离以及更大的比表面积。该催化剂在污水处理方面具有应用潜力,并为光催化领域开辟了新途径,建议未来研究拓展污染物类型范围及实际应用场景。
研究不足
该研究仅限于单一染料(孔雀石绿)的降解,可能无法推广至其他污染物。声化学合成方法在工业应用中可能存在可扩展性问题。虽然已对pH值和催化剂用量等参数进行了优化,但仍需针对实际废水样本开展进一步研究,并考察其长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用声化学法合成了不同摩尔比(
2:
0.
3:
6、0.6:0.
4:
4、0.5:0.5)的ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料,通过钨灯在可见光照射下评估其光催化活性。
5:5)的ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料,通过钨灯在可见光照射下评估其光催化活性。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:以孔雀石绿(MG)染料作为模型有机污染物,使用去离子水和分析级化学品。
6:实验设备与材料清单:
设备包括UV-2450分光光度计、FT-IR光谱仪、X射线衍射仪、SEM、TEM、BET比表面积分析仪、荧光分光光度计及HEBER浸没式光反应器;材料包括硝酸铈、硝酸锌、硝酸铁、氢氧化钠、氢氧化铵和孔雀石绿。
7:实验步骤与操作流程:
合成过程包含超声处理、沉淀、洗涤、干燥和退火;光降解实验在带空气鼓泡的光反应器中进行,包括pH调节、暗平衡、光照、取样、离心、过滤及紫外-可见分析。
8:数据分析方法:
通过紫外-可见光谱测定降解百分比,伪一级动力学计算速率常数,COD测量评估有机物含量减少。
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UV-2450 spectrophotometer
UV-2450
Shimadzu Corporation
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JASCO-FT-IR-460 Plus
JASCO
Characterizing surface structure using FT-IR
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JEOL JEM-2100
JEOL
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JASCO – FP- 6200
JASCO
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X-ray diffractometer
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SEM
JSM 6701F-6701
Observing surface structure in secondary and backscattered electron modes
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Photoreactor
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150 W
Providing visible light irradiation
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