研究目的
设计并构建一种具有双重协同效应的新型BiOBr/Ag6Si2O7异质结,通过双重协同效应增强可见光催化降解性能并实现顺序选择性。
研究成果
BiOBr/Ag6Si2O7异质结展现出增强的可见光催化降解性能及顺序选择性,这归因于双重协同效应。该光催化剂对MO和MB表现出更高的吸附能力和光降解速率,显示出在可见光下高效去除有机污染物的潜力。
研究不足
该研究聚焦于亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)在可见光照射下的光催化降解。其局限性在于所用染料的特异性及实验开展条件,这些可能无法涵盖所有可能的有机污染物或环境条件。
1:实验设计与方法选择
本研究通过水热法合成BiOBr,再经沉淀反应制备BiOBr/Ag6Si2O7异质结。研究方法包括XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS、PL光谱、紫外-可见漫反射光谱等表征技术,以及可见光照射下的光催化实验。
2:样品选择与数据来源
样品包含BiOBr、Ag6Si2O7及不同比例的BiOBr/Ag6Si2O7复合物。数据来源于上述表征技术的实验测量结果。
3:实验设备与材料清单
材料包括五水硝酸铋、溴化钾、硝酸银、硅酸钠、乙醇、乙酸、亚甲基蓝、甲基橙、苯醌、乙二胺四乙酸和异丙醇。设备包含Rigaku D/Max 2500 X射线衍射仪、Hitachi S4700场发射扫描电镜、JEOL JEM-3010透射电镜、Nicolet Nexus 670傅里叶变换红外光谱仪、Thermo VG RSCAKAB 250X高分辨X射线光电子能谱仪、Hitachi F-5400荧光分光光度计、Shimadzu UV-3600紫外-可见-近红外分光光度计,以及CEL-HXUV300氙灯用于光催化实验。
4:实验流程与操作步骤
合成过程包括将Bi(NO3)3·5H2O溶于去离子水并加入乙酸,与KBr溶液混合后进行水热处理,经洗涤干燥制得BiOBr;通过将BiOBr与AgNO3和Na2SiO3·9H2O溶液混合、搅拌后冷冻干燥制备BiOBr/Ag6Si2O7复合物。光催化实验将光催化剂分散于染料溶液中进行可见光照射,定时取样测定染料浓度。
5:数据分析方法
数据分析包括计算吸附能力和光催化速率,采用紫外-可见光谱测定染料浓度,并应用准一级动力学计算降解速率常数。
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Rigaku D/Max 2500 X-ray diffractometer
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