研究目的
研究赤铁矿量子点/石墨相氮化碳纳米片碳插层0D/2D杂化材料在高级氧化过程中的催化效应。
研究成果
碳插层0D/2D Fe2O3量子点/g-C3N4杂化材料因高效的电荷分离、丰富的活性位点及强界面耦合效应，在对硝基苯酚降解中展现出卓越的催化性能。该杂化结构设计促进了Fe(III)/Fe(II)的持续快速转化，增强了光催化与H2O2化学活化之间的协同效应。本研究为开发光电子应用异质催化剂提供了新思路。
研究不足
该研究的局限性在于催化性能评估所采用的特定条件，例如使用可见光照射和存在H2O2。潜在的优化方向包括合成工艺的可扩展性以及催化剂在不同环境条件下的稳定性。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过简便的化学反应及后续低温煅烧合成了0D/2D杂化材料。该方法旨在通过改善电荷分离和暴露更多活性位点来增强光芬顿活性。
2：样品选择与数据来源：
样品包括原始g-C3N4纳米片和不同g-C3N4含量的Fe2O3 QDs/g-C3N4杂化材料。数据通过XRD、FT-IR、SEM、TEM、XPS、UV-vis DRS、PL和光电化学测量等多种表征技术获取。
3：实验设备与材料清单：
所用设备包括Rigaku SmartLab衍射仪、MKS6030光谱仪、岛津UV-3600分光光度计、Escalab 250 Xi系统、日立SU8010场发射扫描电镜、JEM-2100F透射电镜、Zetasizer Nano-ZS90、Fluorolog-3、S4 Pioneer光谱仪和电化学工作站（CHI 920）。材料包括尿素、六水合三氯化铁、碳酸氢铵、乙醇和过氧化氢。
4：Fluorolog-S4 Pioneer光谱仪和电化学工作站（CHI 920）。材料包括尿素、六水合三氯化铁、碳酸氢铵、乙醇和过氧化氢。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：合成过程包括将g-C3N4 NSs分散于乙醇中，加入FeCl3·6H2O和NH4HCO3，搅拌、离心、洗涤、干燥和退火。催化性能通过在可见光照射下用H2O2降解对硝基苯酚来评估。
5：数据分析方法：
数据分析采用紫外-可见分光光度法、PL光谱、时间分辨PL衰减曲线、瞬态光电流性能、IMPS、EIS奈奎斯特图和DPV曲线。
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Rigaku SmartLab diffractometer
9 KW
Rigaku
Recording XRD patterns
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MKS6030 spectrometer
MKS
Recording FT-IR spectra
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Shimadzu UV-3600 spectrophotometer
Shimadzu
Performing UV–vis DRS
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Escalab 250 Xi system
Thermo Scientific
Obtaining XPS signals
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Hitachi SU8010 FE-SEM
Hitachi
Observing surface morphology
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JEM-2100F TEM
JEOL
Observing fine structures
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Zetasizer Nano-ZS90
Malvern Instruments
Recording zeta potential
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Fluorolog-3
HORIBA JobinYvon
Evaluating PL spectra
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S4 Pioneer spectrometer
Bruker AXS GmbH
Recording time-resolved PL spectra
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CHI 920 electrochemical workstation
CH Instruments
Measuring photocurrent
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Autolab PGSTAT 302
Metrohm
Carrying out IMPS
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