研究目的
研究BiFeO3/TiO2核壳纳米复合材料通过压电光电子效应降解有机染料分子的协同催化活性。
研究成果
BiFeO3/TiO2核壳纳米复合材料通过压电光电子效应展现出优异的协同催化活性,显著提升了有机染料分子的降解效率。该压电光电子过程的反应速率常数明显高于单一压催化或光催化过程。这种复合催化剂具有良好的稳定性和可重复使用性,有望成为废水处理工业应用中的理想候选材料。
研究不足
该研究聚焦于特定有机染料(甲基紫)的降解,可能无法直接适用于其他污染物?;旌洗呋猎诠ひ祷肪持械目衫┱剐院褪导视τ蒙行杞徊窖芯?。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用溶胶-凝胶辅助水热法合成BiFeO3纳米颗粒及BiFeO3/TiO2核壳纳米复合材料,通过施加机械力(超声振动)和光照研究其压电光电子效应。
2:样品选择与数据来源:
合成的BiFeO3微米/纳米颗粒经TiO2纳米颗粒修饰形成核壳结构,以甲基紫(MV)染料溶液的降解效果评估催化性能。
3:实验设备与材料清单:
设备包括X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、激光粒度仪、荧光分光光度计、紫外-可见分光光度计及超声振动装置;材料包含Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O、KOH、钛酸丁酯(TBOT)、乙酰丙酮、乙醇及甲基紫染料。
4:2O、Fe(NO3)3·9H2O、KOH、钛酸丁酯(TBOT)、乙酰丙酮、乙醇及甲基紫染料。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过水热法合成BiFeO3颗粒,球磨减小粒径后采用溶胶-凝胶法负载TiO2纳米颗粒,利用XRD/SEM/TEM/EDS/XPS表征复合材料,通过超声/光照降解MV染料并采用紫外-可见光谱监测催化性能。
5:数据分析方法:
通过测量染料溶液吸光度分析降解活性,根据降解数据计算反应速率常数(k),采用荧光分析检测催化过程中产生的羟基自由基。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
X-ray diffractometer
Bruker D8SSS
Bruker
Determine the phase structures of the as-synthesized products.
-
Cold field emission scanning electron microscopy
Hitachi SU8010
Hitachi
Investigate the materials’ morphologies.
-
Spherical-aberration corrected field-emission transmission electron microscopy
JEOL JEM-ARM200FTH
JEOL
Investigate the materials’ crystal structures.
-
Fluorescence luminescence spectrophotometer
Hitachi F-7000
Hitachi
Investigate the hydroxyl radicals.
-
UV-vis spectrophotometer
Hitachi U-3900
Hitachi
Investigate the degradation process.
-
Ultrasonic vibration equipment
Delta DC300H
Delta
Apply mechanical force for piezocatalytic process.
-
Energy dispersive spectroscopy
Examine the composition of the nanocomposites.
-
X-ray photoelectron spectroscopy
ULVAC-PHI PHI 5000
ULVAC-PHI
Examine the composition of the nanocomposites.
-
Laser diffraction particle size analyzer
Coulter LS230
Coulter
Obtain the distribution of the particle size.
-
Xenon lamp
Jiehan SS-1050
Jiehan
Provide light irradiation for photocatalytic process.
-
登录查看剩余8件设备及参数对照表
查看全部