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具有可调控吸附能力的介孔TiO2-BiOBr微球用于有机水污染物光降解：通过实验与动力学建模结合探究吸附-光催化协同效应
摘要： 理解吸附-光催化协同效应有助于推动有机废水污染物太阳能驱动的光降解研究。为评估这种协同作用，我们通过简易方法合成了介孔TiO?(非晶态)-BiOBr微球作为模型光催化剂，并采用XRD、SEM、TEM/HRTEM、XPS、氮气吸附-脱附、UV-vis DRS、光致发光和FTIR等技术进行表征。表征与光降解测试表明：复合材料的BiOBr相同时具备吸附位点与光催化位点，而均匀分散于BiOBr微板中的TiO?调控了BiOBr晶粒尺寸。由此，受TiO?含量调控的复合材料比表面积介于22-155 m2/g之间，对甲基橙(MO)的吸附容量达16-54 mg/g。除实验外，我们还建立了结合吸附与光催化的动力学模型，通过从实验数据提取速率常数来阐明协同机制并定量评价复合材料性能。当Ti/Bi摩尔比为0.6时，该复合材料的速率常数是纯BiOBr的3倍。虽然吸附促进了MO光降解，但循环测试中该复合材料对MO的吸附与光降解能力均急剧下降——这种现象在罗丹明B、苯酚的光降解及纯BiOBr对MO的光降解过程中均未出现，推测可能是降解中间产物在复合材料表面累积所致。本研究从实验与动力学建模双重视角提供了研究吸附-光催化协同效应的有效方法，并揭示了需审慎考察高吸附量对光催化剂循环性能不利影响的必要性。
关键词： 有机污染物光降解、动力学建模、TiO?-BiOBr微球、可调控吸附能力、吸附-光催化协同效应
更新于2025-11-14 17:03:37
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基于量子点修饰g-C3N4的光催化剂及其光催化活性提升研究综述
摘要： 21世纪，为应对能源短缺和环境污染问题，发展可持续能源与先进技术至关重要。半导体光催化技术能直接将太阳能转化为化学能，因其环保特性而得到广泛应用。在光催化领域，石墨相氮化碳（g-C3N4）因其独特的理化性质日益受到关注。因此，众多研究者尝试将量子点（QDs）与g-C3N4复合以优化光催化活性。本综述介绍了g-C3N4与QDs复合制备新型光催化剂的研究进展，总结了QDs/g-C3N4基光催化剂的制备方法，并探讨了碳量子点（CQDs）、石墨烯量子点（GQDs）及g-C3N4量子点修饰g-C3N4的光催化性能与应用机制的最新研究。最后，本文讨论了QDs修饰的g-C3N4基光催化剂在光催化应用中的挑战与未来展望。希望本综述能为推动QDs修饰g-C3N4基光催化剂的应用提供有价值的参考与见解。
关键词： 有机污染物光降解、产氢、石墨相氮化碳（g-C3N4）、光催化、二氧化碳还原、量子点（QDs）
更新于2025-09-19 17:13:59