研究目的
开发一种双功能材料,用于选择性荧光检测银离子(Ag+)和可见光催化降解染料,以解决环境污染问题。
研究成果
SCNPNS是一种极具前景的双功能材料,凭借其多孔结构和硫掺杂特性,不仅能以57 nM的低检测限实现银离子的灵敏选择性检测,还能在可见光下高效光催化降解阳离子染料。该材料具有成本低廉、制备简便等优势,适用于环境安全领域应用。
研究不足
该研究仅限于实验室条件;实际应用可能面临可扩展性、其他物质的干扰以及长期稳定性等挑战。光催化活性对阳离子染料比对阴离子染料更有效,表明存在选择性问题。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用尿素和硫脲为前驱体,通过简易无模板法合成了硫掺杂g-C3N4多孔纳米片(SCNPNS),并运用多种分析技术对材料结构和性能进行表征。
2:样品选择与数据来源:
以标准金属离子和染料为对象,对合成的样品进行了荧光传感与光催化降解测试。
3:实验设备与材料清单:
设备包括X射线衍射仪(Rigaku D/max-2200pc)、透射电镜(Tecnai G2mF30 S-Twin)、傅里叶变换红外光谱仪(Bruker Vertex 70)、比表面积分析仪(Micromeritics ASAP-2010)、X射线光电子能谱仪(ESCALAB220i)、紫外-可见分光光度计(Varian Cary 100)、荧光光谱仪(Quanta Master)、zeta电位分析仪(ELSZ-2000)等;材料包含购自Sigma Aldrich的尿素、硫脲、多种金属盐及染料。
4:0)、比表面积分析仪(Micromeritics ASAP-2010)、X射线光电子能谱仪(ESCALAB220i)、紫外-可见分光光度计(Varian Cary 100)、荧光光谱仪(Quanta Master)、zeta电位分析仪(ELSZ-2000)等;材料包含购自Sigma Aldrich的尿素、硫脲、多种金属盐及染料。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:合成过程将尿素和硫脲加热至520°C,随后进行分散离心处理;荧光传感通过向SCNPNS溶液中添加金属离子并测定荧光实现;光催化实验则将SCNPNS分散于染料溶液,在可见光下监测降解过程。
5:数据分析方法:
采用紫外-可见光谱、荧光测量、动力学模型(准一级反应)及统计方法计算检测限(LOD)。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
D/max-2200pc
Rigaku
Characterization of crystal structure and phase purity
-
FT-IR spectrometer
Vertex 70
Bruker
Investigation of functional groups
-
Transmission electron microscope
G2mF30 S-Twin
Tecnai
Analysis of surface morphology
-
Surface area analyzer
ASAP-2010
Micromeritics
Measurement of N2 adsorption-desorption
-
XPS analyzer
ESCALAB220i
VG Scientific
Examination of surface composition and oxidation state
-
pH meter
STARTER1100
OHAUS
Recording pH of solutions
-
UV-vis spectrophotometer
Cary 100
Varian
Recording UV-vis absorption spectra
-
Fluoroluminescence spectrometer
Quanta Master
Photon Technology International
Recording fluorescence emission spectra
-
Fluorometer system
Easy Life II
Horiba
Obtaining fluorescence lifetime decay curves
-
Zeta-potential analyzer
ELSZ-2000
Otsuka Electronics
Examination of surface charge distribution
-
Halogen lamp
Visible light irradiation source for photocatalysis
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