由于药物的滥用和污水净化效率不高,排放到水中的药物残留使生态系统受到破坏[1]
盐酸四环素(TCH)是一种典型的抗生素,制药厂废水的滥放威胁人类的健康[2,3]
盐酸四环素(TCH)是一种稳定的抗生素,可用光催化技术处理
光催化先将其转化为小分子物质,最终转化为二氧化碳和水[4,5]
Bi2O3是一种金属氧化物p型半导体[6],因具有特殊的介电、光学和离子导电特性而广泛用于制造气体传感器、光电子器件和光催化剂[7-8]
四种多晶体Bi2O3分别为单斜相α、四方β、体立方相γ和面立方相δ,其中单斜结构的Bi2O3在可见光照射下光催化性能较好[9,10]
Bi2O3的成本低、禁带宽度适当且能被可见光激发[11,12],但是纯Bi2O3中光电子的复合极快使其光催化活性降低[11]
有多种方法修饰Bi2O3以克服这一缺陷,包括半导体复合、碳引入、金属/非金属离子掺杂[13,14]和金属有机框架的构建[15]
其中半导体复合可降低光生电子-空穴的复合率,可提高材料的光催化活性[13,16]
g-C3N4是一种有机半导体光催化剂,因其稳定性高、低成本、可见光反应优异和可调节的结构[17]而广泛用于污染物降解和消毒[18]
同时,g-C3N4还具有独特的表面结构和合适的价带位置
Bi2O3/g-C3N4复合材料的分离光生电荷的效率,取决于在两种半导体之间的界面上建立异质结
而合成复合材料方法,必须促进半导体之间发生电荷转移的界面接触
根据两种半导体之间形成的接触水平,z型或p-n型异质结是Bi2O3/g-C3N4复合材料中电荷分离的机制[19,20]
在Bi2O3/g-C3N4复合材料的光催化反应过程中,产生与g-C3N4密切接触的Bi2O3纳米材料的合成方法[21~23]有利于z型异质结的构建,而p-n型异质结产生两种半导体之间较差的接触[24]
基于以上分析,本文将g-C3N4与Bi2O3的复合制备z型异质结,以及一系列不同g-C3N4负载(10%~50%)的复合材料
用可见光照射降解TCH,研究Bi2O3/g-C3N4复合材料的光催化性能
1 实验方法1.1 实验用试剂和仪器
实验用试剂:五水和硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O,纯度高于98%)、氢氧化钠(NaOH,纯度不低于97%)、硝酸(HNO3, 69%)、碘化钾(KI,纯度不低于99%)、对苯醌(P-
声明:
“g-C3N4 改性Bi2O3 对盐酸四环素的光催化降解” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)