AGBR@AG/N-RGO可见光催化剂制备及其对水中2-氯苯酚的降解研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Red_Cell
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水体中难降解微量有机污染物难以通过传统水处理技术去除,严重危害人类身体健康和生态环境。光催化氧化作为高级氧化技术在难降解微量有机污染物的处理中表现出高去除率和高矿化度的优势,受到越来越多的关注。但传统光催化材料存在不能利用可见光、带隙宽度较大、催化剂不稳定等问题,严重限制了光催化氧化技术的实际应用。具有可见光响应的复合纳米材料能够很好的解决上述问题。本研究采用水热合成-原位氧化方法成功制备了 AgBr@Ag/氮掺杂还原氧化石墨烯(AgBr@Ag/N-rGO)可见光催化剂,并将其应用于降解含2-氯苯酚(2-CP)废水。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外转换光谱、X射线光电子能谱、紫外可见漫反射等表征手段来研究材料微观形貌和材料结构对光吸收的影响。结果表明,Ag通过Ag-N杂化键与N-rGO结合,原位氧化生成的AgBr包裹在银纳米粒子(AgNPs)表面,形成类核壳结构。该制备过程有利于控制Ag NPs的粒径,增强Ag NPs的等离子体共振(plasmon)效应,促进材料对可见光的吸收。在AgBr、AgNPs、N-rGO三者间存在紧密的界面接触,促进了光生电子-空穴对的分离以及载流子的传导。以AgBr@Ag/N-rGO作为催化剂,考察其可见光降解2-CP的效果。实验结果表明,GO与Ag比例为3.0wt%,Fe3+投加量为40mL时AgBr@Ag/N-rGO在pH中性时具有最优的光催化降解效果,45 min时能够完全去除2-CP,降解速率为Ag/N-rGO和AgBr@Ag/rGO的85.3倍和18倍。该降解过程中,2-CP氧化为中间产物对苯醌,随后开环转化为丙二酸、马来酸等小分子酸,最终矿化为H20和CO2,矿化率可达79%以上。机理研究发现,O2·-为降解过程中主要的活性物种。降解过程中存在两种电子传递途径:Ag NPs plasmon效应产生的电子首先传导至AgBr,再与AgBr光激发产生的电子共同经N-rGO传递至水溶液,被氧气捕获产生O2·-,降解水中污染物。Ag NPs上的空穴会氧化污染物,污染物失去的电子通过与材料间的氢键和π-π共轭作用传递至N-rGO,再传递给Ag NPs,保证催化体系的稳定性。AgBr@Ag/N-rGO经5次循环后对2-CP的去除率仍能达到93%,并且对苯酚、双酚A等均有较好的降解效果。本研究制备的AgBr@Ag/N-rGO催化剂具有可见光响应,能够高效矿化水中微量有机物,并且表现出卓越的稳定性是性能良好的可见光催化剂。
其他文献
为了改善当前运动数据的时空分析和建模技术,本研究将围绕硬件搭建、数据获取与分析、数据挖掘及时空数据可视化,来讨论运动数据采集、分析、挖掘与可视化的方法和技术。首先
目的通过研究奥曲肽对急性实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)豚鼠外周血单个核细胞(PBMC)分泌γ干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-4(IL-4)水平的影响,探讨奥曲肽对EAE发病保护作用的免疫学机制
目的探讨经皮给药治疗儿童急性肠系膜淋巴结炎的临床效果。方法应用中药敷贴穴位,通过经皮给药与单独应用西药治疗儿童肠系膜淋巴结炎,比较治疗效果。结果应用经皮给药治疗儿
慢性肾衰竭是常见的临床综合征,是各种肾脏疾病持续进展的最终结果,祖国医学认为属"水肿"、"溺毒"、"关格"等范畴。目前现代医学尚缺少理想的有效治疗手段,中医药在减缓或停止肾功
目的探讨腹部闭合损伤的临床诊断治疗经验。方法对162例腹部闭合损伤患者资料进行回顾性分析。结果本组治愈151例,死亡11例,治愈率93%。其中死于颅脑腹合并伤2例,胸腹合并伤2
伦敦皇家歌剧院登台二十周年纪念专辑,收录两首第一次于录音室灌录的《茶花女》咏叹调来自21世纪的歌后、世界上最耀眼的歌剧明星的最新大碟
国家实行的粮食收购“直补”政策,体现了国家对粮食生产的重视和对粮农切身利益的关心,农民普遍表示欢迎。但据湖北省各地农调队调查反映,农民对国家粮食收购“直补”政策的具体
记得几年以前,市场上曾经出现过一种眼镜型显示器,有了这个玩意儿,你就可以组建起一套世上最轻巧,也最私密的个人影院系统。可最终,这种非常富于创意的产品在投放市场后只激起了几
一、引言当多边贸易谈判因为成员国之间复杂的利益协调关系、发展中国家力量的崛起、以及世界经济形势的诸多问题而日益艰难、进展缓慢时,各国及地区间的双边及区域性合作贸易
以河池学院计算机基础教学的实际情况为背景,对高校计算机基础教学工作中所面临的问题进行分析,提出了新形势下大学计算机基础教学改革的一些设想:根据学生具体情况开展分层教学