研究目的
采用碳量子点修饰的TiO?/g-C?N?薄膜电极作为光阳极,研究其对1,4-二氧六环(1,4-D)的降解作用,并提升光电催化性能。
研究成果
TCNC NRAs光阳极在可见光照射下对1,4-二恶烷降解表现出优异的光电催化性能,这归因于电荷分离的增强以及电子转移机制向Z型机制的转变。该研究为开发高效的环境修复用PEC材料提供了有前景的方法。
研究不足
该研究聚焦于1,4-二氧六环在受控实验室条件下的降解情况。其在实际污水处理场景中的表现(包括不同pH值的影响及其他污染物的存在)仍需进一步探究。
1:实验设计与方法选择:
通过水热法和气相沉积工艺制备TiO?/g-C?N?/CQDs纳米棒阵列(TCNC NRAs)薄膜电极,采用TEM、SEM、DRS、PL和EIS对光学、形貌及电化学特性进行表征。
2:样本选择与数据来源:
以1,4-二氧六环作为降解研究的目标污染物。
3:实验设备与材料清单:
使用FTO导电玻璃、钛酸四丁酯、三聚氰胺、葡萄糖、NaOH、HCl等化学品,仪器包括SEM、TEM、XRD、XPS、PL、EIS和HPLC。
4:实验流程与操作步骤:
在可见光照射及1.2 V偏压条件下进行光阳极合成、表征及PEC降解测试。
5:2 V偏压条件下进行光阳极合成、表征及PEC降解测试。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用HPLC分析降解效率,通过DRS和PL光谱分析光学特性。
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XRD
PAN-alytical
PANalytical
Used to determine the crystal structure of materials.
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TOC analyzer
TOC-V CPH
Shimadzu
Used to detect the total organic carbon concentration.
-
SEM
Hitachi Su8010
Hitachi
Used for microstructure characterization.
-
TEM
JEM-2100HR
JEOL
Used for interlayer structure characterization.
-
FTO conducting glass
7 Ω/square
Luoyang Shangzhuo Technology Co., Ltd
Used as the photocatalyst carrier.
-
Titanium butoxide
99%
Tianjin Damao Chemical Reagent Co., Ltd., China
Used in the synthesis of TiO2 nanorod arrays.
-
Melamine
99%
Macklin biochemical Co., Ltd., Shanghai, China
Used in the synthesis of TiO2/g-C3N4 nanorod arrays.
-
Glucose
Used in the preparation of carbon quantum dots.
-
XPS
Thermo Fisher Scientific
Used to analyze the surface chemical composition.
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PL
FLSP920
Edinburgh Analytical Instruments Ltd.
Used for photoluminescence measurements.
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EIS
Gamry Instruments
Used to evaluate the charge transfer properties.
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HPLC
Used to analyze the 1,4-dioxane concentration.
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