編號(hào)：NMJS07983
篇名：改性微管氮化碳的制備及光催化性能
作者：高峰 王錦 竇蒙蒙 高博儒 徐娟 霍凱利 王曉月 羅恒 梁子翰
關(guān)鍵詞： 氮化碳 磷摻雜 光催化降解 環(huán)丙沙星(CIP) 四環(huán)素(TCL)
機(jī)構(gòu)： 北京交通大學(xué)土建學(xué)院
摘要： 以三聚氰胺、固體亞磷酸H3PO3為原料,通過水熱-煅燒法制備了不同質(zhì)量比的磷摻雜且具有層狀堆積結(jié)構(gòu)的六方管狀氮化碳(MTCN-x),x為固體亞磷酸與三聚氰胺的質(zhì)量比.采用X射線衍射儀(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、比表面積分析儀(BET)、熒光光譜(PL)和紫外-可見漫反射光譜(UV-vis DRS)對(duì)最佳質(zhì)量比X=1.2(MTCN-1.2)和不添加固體亞磷酸X=0(MTCN-0)催化劑形貌結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,磷摻雜抑制了催化劑晶粒的生長(zhǎng),縮小了能帶寬度,增加了可見光響應(yīng)范圍及可見光的利用率,有效的抑制了光生電子-空穴的復(fù)合,顯著增強(qiáng)了光催化性能.通過光降解實(shí)驗(yàn)表明,MTCN-1.2在10min對(duì)抗生素環(huán)丙沙星(CIP)和四環(huán)素(TCL)的降解率分別為99.7%和97.8%,其反應(yīng)速率常數(shù)分別是普通氮化碳(BCN)的10.5倍和6.8倍,表明改性的MTCN-1.2具有比MTCN-0、BCN更好的光催化降解性能.同時(shí)分別考察了溶液pH值、催化劑投加量、腐殖酸(HA)濃度等因素對(duì)光催化降解抗生素的影響,結(jié)果表明,CIP與TCL降解效果最佳的pH值分別為5和9.催化劑投加量的過高和HA濃度的升高,都會(huì)造成光催化效率的下降.自由基捕獲實(shí)驗(yàn)證明,該催化體系降解過程中超氧自由基(·O2-)和空穴(h+)占主導(dǎo)作用.
