由于藥物的濫用和污水凈化效率不高,排放到水中的藥物殘留使生態系統受到破壞[1]
鹽酸四環素(TCH)是一種典型的抗生素,制藥廠廢水的濫放威脅人類的健康[2,3]
鹽酸四環素(TCH)是一種穩定的抗生素,可用光催化技術處理
光催化先將其轉化為小分子物質,最終轉化為二氧化碳和水[4,5]
Bi2O3是一種金屬氧化物p型半導體[6],因具有特殊的介電、光學和離子導電特性而廣泛用于制造氣體傳感器、光電子器件和光催化劑[7-8]
四種多晶體Bi2O3分別為單斜相α、四方β、體立方相γ和面立方相δ,其中單斜結構的Bi2O3在可見光照射下光催化性能較好[9,10]
Bi2O3的成本低、禁帶寬度適當且能被可見光激發[11,12],但是純Bi2O3中光電子的復合極快使其光催化活性降低[11]
有多種方法修飾Bi2O3以克服這一缺陷,包括半導體復合、碳引入、金屬/非金屬離子摻雜[13,14]和金屬有機框架的構建[15]
其中半導體復合可降低光生電子-空穴的復合率,可提高材料的光催化活性[13,16]
g-C3N4是一種有機半導體光催化劑,因其穩定性高、低成本、可見光反應優異和可調節的結構[17]而廣泛用于污染物降解和消毒[18]
同時,g-C3N4還具有獨特的表面結構和合適的價帶位置
Bi2O3/g-C3N4復合材料的分離光生電荷的效率,取決于在兩種半導體之間的界面上建立異質結
而合成復合材料方法,必須促進半導體之間發生電荷轉移的界面接觸
根據兩種半導體之間形成的接觸水平,z型或p-n型異質結是Bi2O3/g-C3N4復合材料中電荷分離的機制[19,20]
在Bi2O3/g-C3N4復合材料的光催化反應過程中,產生與g-C3N4密切接觸的Bi2O3納米材料的合成方法[21~23]有利于z型異質結的構建,而p-n型異質結產生兩種半導體之間較差的接觸[24]
基于以上分析,本文將g-C3N4與Bi2O3的復合制備z型異質結,以及一系列不同g-C3N4負載(10%~50%)的復合材料
用可見光照射降解TCH,研究Bi2O3/g-C3N4復合材料的光催化性能
1 實驗方法1.1 實驗用試劑和儀器
實驗用試劑:五水和硝酸鉍(Bi(NO3)3·5H2O,純度高于98%)、氫氧化鈉(NaOH,純度不低于97%)、硝酸(HNO3, 69%)、碘化鉀(KI,純度不低于99%)、對苯醌(P-
聲明:
“g-C3N4 改性Bi2O3 對鹽酸四環素的光催化降解” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)