研究目的
研究可见光照射下Ti基底上Sn3O4花状薄膜对酸性黄17染料的光电催化降解。
研究成果
Sn3O4/TiO2/Ti电极在可见光下能有效降解和矿化AY17染料,光电催化效率高于光催化。该方法在污水处理方面前景广阔,但需优化薄膜稳定性和规?;τ?。
研究不足
在光电催化中,Sn3O4薄膜在高偏压下稳定性下降,导致溶出和效率降低。高染料浓度会因光穿透减弱而使该过程效果变差。与光催化相比,PEC中薄膜的可重复使用性有限。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用微波辅助水热法合成Sn3O4纳米结构,将其沉积于钛基底形成薄膜,并评估其在可见光下对染料降解的光催化与光电催化活性。理论模型包含半导体光催化原理。
2:样本选择与数据来源:
以酸性黄17染料作为污染物模型,在含Na2SO4电解质的溶液中进行样品制备。
3:实验设备与材料清单:
设备包括微波辅助水热反应釜、场发射扫描电镜(FEG-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、zeta电位分析仪、恒电位/恒电流仪、紫外-可见分光光度计、总有机碳分析仪(TOC)、液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)及配备汞灯的自制玻璃反应器。材料包含SnF2、NaOH、乙醇、钛箔、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、甲苯、甲醇、1-戊醇、Na2SO4、H2SO4及AY17染料。
4:NaOH、乙醇、钛箔、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、甲苯、甲醇、1-戊醇、Na2SOH2SO4及AY17染料。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:Sn3O4合成通过将SnF2溶于水-乙醇体系,调节pH至6,在150°C下水热处理2小时,经离心、洗涤和干燥获得。薄膜通过旋涂Sn3O4-PVB溶液于钛箔并退火制备。表征手段包括SEM、XRD、TEM、zeta电位及光电化学测试。降解实验在控制pH值、偏压及光照条件的反应器中进行,持续监测脱色与矿化进程。
5:数据分析方法:
采用准一级动力学模型计算反应速率,统计评估降解效率,并通过LC-MS/MS鉴定中间产物。
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