研究目的
通过制备Ag3PO4/TiO2复合光催化剂,在太阳辐射下降解甲醛,以提高Ag3PO4的光催化降解性能并降低其制备成本。
研究成果
通过简单沉淀法制备的Ag3PO4/TiO2复合光催化剂,在太阳辐射下降解甲醛时表现出比纯Ag3PO4更强的光催化活性——其降解速率更高且因银用量减少而成本更低。该异质结构能促进电荷分离并增强光吸收,有望成为环境治理领域的高效光催化剂。
研究不足
该研究仅限于太阳辐射下水中甲醛的降解;未测试对其他污染物或实际环境条件的适用性。成本降低基于银用量减少,但未详细进行经济分析。该复合材料的性能可能因二氧化钛来源或合成条件不同而有所变化。
1:实验设计与方法选择:
采用沉淀法制备Ag3PO4/TiO2复合材料,通过将Ag3PO4纳米颗粒负载于商用TiO2(P25)上形成异质结构。以氙灯为光源,在太阳辐射条件下测试甲醛的光催化降解性能。
2:样品选择与数据来源:
使用甲醛溶液(3.2 mg/L)作为污染物。以商用TiO2(P25)和合成的Ag3PO4作为对比样品。
3:2 mg/L)作为污染物。以商用TiO2(P25)和合成的Ag3PO4作为对比样品。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括FT-IR光谱仪(Nicolet iS50)、XRD衍射仪(ARL XTRA)、XPS光谱仪(K-Alpha)、场发射扫描电镜(JSM-5610LV)、高分辨透射电镜(GATAN 832)、用于漫反射的紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计(F-4600)、ESR光谱仪(布鲁克型号)以及350 W氙灯。材料包括硝酸银、十二水磷酸氢二钠、TiO2(P25)、甲醛、异丙醇、氨水、EDTA、苯醌和去离子水。
4:0)、XRD衍射仪(ARL XTRA)、XPS光谱仪(K-Alpha)、场发射扫描电镜(JSM-5610LV)、高分辨透射电镜(GATAN 832)、用于漫反射的紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计(F-4600)、ESR光谱仪(布鲁克型号)以及350 W氙灯。材料包括硝酸银、十二水磷酸氢二钠、TiO2(P25)、甲醛、异丙醇、氨水、EDTA、苯醌和去离子水。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:将TiO2分散于水中,用氨水调节pH至10,超声处理后加入硝酸银和磷酸氢二钠溶液,搅拌后离心、冲洗并干燥制备复合材料。光催化测试包括将催化剂分散于甲醛溶液中,避光搅拌达到吸附-解吸平衡,光照照射,间隔取样,离心后测量413 nm处的吸光度。
5:数据分析方法:
采用Langmuir-Hinshelwood动力学模型计算降解率,一级动力学表达式为-ln(Ct/C0) = kapp t。通过数据分析确定速率常数并比较活性。
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获取完整内容-
XRD diffractometer
ARL XTRA
Thermo ARL
Used for X-ray diffraction analysis to identify crystal structures of the samples.
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XPS spectrometer
K-Alpha
Thermo Fisher Scientific
Used for X-ray photoelectron spectroscopy to detect chemical states and elemental composition.
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FE-SEM
JSM-5610LV
JEOL
Used for field emission scanning electron microscopy to observe surface morphology.
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ESR spectrophotometer
Bruker model
Bruker
Used for electron spin resonance to detect superoxide and hydroxyl radicals.
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FT-IR spectrophotometer
Nicolet iS50
Nicolet
Used for Fourier transform infrared analysis to evaluate functional identification of the composite photocatalysts.
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HR-TEM
GATAN 832
GATAN
Used for high-resolution transmission electron microscopy to examine lattice structure.
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UV-Vis spectrophotometer
Used for diffuse reflectance spectra (DRS) in the wavelength range of 325–700 nm.
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Fluorescence spectrophotometer
F-4600
Used for photoluminescence spectroscopy (PL) to investigate charge separation efficiency.
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Xenon lamp
350 W
Used as a light source for photocatalytic degradation tests under solar radiation simulation.
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TiO2
P25
Commercial titanium dioxide used as a base material for the composite photocatalyst.
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