Bi 2 MoO 6 /石墨烯水凝胶复合光催化剂的制备及其在水净化中应用的综合实验
发布时间：2022-01-15 15:41
针对环境废水处理的实际问题,设计了吸附-光催化技术协同处理工业废水的综合实验。实验采用水热法合成Bi2MoO6/石墨烯复合水凝胶光催化剂;通过XRD、SEM、UV-vis和电化学手段等对其结构、形貌、光吸收和光电性能等进行表征;采用亚甲基蓝为探针分子检测复合水凝胶光催化剂的废水处理能力;最后探讨复合水凝胶吸附富集-光催化降解协同处理有机废水的去除机理。该实验涉及材料制备、表征和性能评价等多个实践环节,涵盖了环境化学、材料和水处理等多个学科领域。通过该实验可以提高学生的科研动手能力和解决实际问题能力,有助于增强学生的科研创新意识,培养学生的综合实践能力。
【文章来源】：实验技术与管理. 2020,37(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
光催化反应装置图
图2是Bi2Mo O6和Bi2Mo O6/石墨烯复合水凝胶光催化剂的XRD谱图。图中可以明显观察到Bi2Mo O6的特征峰，在2θ=10.9o、23.5o、28.3o、32.6o、36.0o、39.6o、46.7o、47.1o、55.5o、56.3o、58.4o，分别对应Bi2Mo O6的(020),(111),(131),(200),(002),(060),(202),(260),(331),(133),(262)晶面。在复合水凝胶中也观察到Bi2Mo O6特征峰，但是峰的强度和纯Bi2Mo O6相比明显降低，这可能是由于石墨烯影响了Bi2Mo O6晶体的生长，使Bi2Mo O6结晶度降低。复合样品中没有出现石墨烯的特征峰，这是由于石墨烯的特征峰太弱，其他的峰强度大，使其不能在XRD谱图中显示出来。图3是宏观的柱状石墨烯水凝胶样品和石墨烯内部的微观结构图。图3(a)中可以看出，形成的石墨烯水凝胶是块体状柱状结构，这样的体相结构容易从溶液中分离，便于回收利用。图3(b)是石墨烯水凝胶的内部结构图，可以观察到石墨烯水凝胶具有三维多孔结构，这种多孔结构利用溶液中底物的扩散和传递。由于石墨烯的块状特点和多孔结构，使得石墨烯水凝胶可以作为一种良好的吸附剂或催化剂载体。
图3是宏观的柱状石墨烯水凝胶样品和石墨烯内部的微观结构图。图3(a)中可以看出，形成的石墨烯水凝胶是块体状柱状结构，这样的体相结构容易从溶液中分离，便于回收利用。图3(b)是石墨烯水凝胶的内部结构图，可以观察到石墨烯水凝胶具有三维多孔结构，这种多孔结构利用溶液中底物的扩散和传递。由于石墨烯的块状特点和多孔结构，使得石墨烯水凝胶可以作为一种良好的吸附剂或催化剂载体。图4是Bi2Mo O6和Bi2Mo O6/石墨烯复合水凝胶光催化剂的形貌图。由图4(a)可以看出，Bi2Mo O6是纳米片结构，纳米片大小不均一，片层的厚度大约在20 nm。图4(b)和4(c)是复合水凝胶的SEM图，可以观察到Bi2Mo O6纳米片均匀分布在石墨烯水凝胶的多孔结构中，说明石墨烯水凝胶很好地负载了Bi2Mo O6光催化材料。图4(d)的TEM图进一步确定了复合水凝胶的内部结构。图中石墨烯是超薄的卷曲层状结构，Bi2Mo O6纳米片位于石墨烯片层中。图4(d)是Bi2Mo O6纳米片的高分辨TEM图。图中晶面间距0.277 6 nm对应Bi2Mo O6(200）晶面。从SEM和TEM图都说明该方法成功合成了Bi2Mo O6/石墨烯复合水凝胶光催化材料。
【参考文献】：
期刊论文
[1]增强可见光光电催化活性的二维BiOI纳米片/一维BiPO4纳米棒p-n异质结复合电极的制备（英文）[J]. 刘森,赵梦雨,和泽田,钟义,丁浩,陈代梅. 催化学报. 2019(03)
[2]改性硅藻土处理城市污水技术的可行性研究[J]. 蒋小红,喻文熙,曹达文,周恭明. 环境科学与技术. 2007(03)
本文编号：3590881
【文章来源】：实验技术与管理. 2020,37(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
光催化反应装置图
图2是Bi2Mo O6和Bi2Mo O6/石墨烯复合水凝胶光催化剂的XRD谱图。图中可以明显观察到Bi2Mo O6的特征峰，在2θ=10.9o、23.5o、28.3o、32.6o、36.0o、39.6o、46.7o、47.1o、55.5o、56.3o、58.4o，分别对应Bi2Mo O6的(020),(111),(131),(200),(002),(060),(202),(260),(331),(133),(262)晶面。在复合水凝胶中也观察到Bi2Mo O6特征峰，但是峰的强度和纯Bi2Mo O6相比明显降低，这可能是由于石墨烯影响了Bi2Mo O6晶体的生长，使Bi2Mo O6结晶度降低。复合样品中没有出现石墨烯的特征峰，这是由于石墨烯的特征峰太弱，其他的峰强度大，使其不能在XRD谱图中显示出来。图3是宏观的柱状石墨烯水凝胶样品和石墨烯内部的微观结构图。图3(a)中可以看出，形成的石墨烯水凝胶是块体状柱状结构，这样的体相结构容易从溶液中分离，便于回收利用。图3(b)是石墨烯水凝胶的内部结构图，可以观察到石墨烯水凝胶具有三维多孔结构，这种多孔结构利用溶液中底物的扩散和传递。由于石墨烯的块状特点和多孔结构，使得石墨烯水凝胶可以作为一种良好的吸附剂或催化剂载体。
图3是宏观的柱状石墨烯水凝胶样品和石墨烯内部的微观结构图。图3(a)中可以看出，形成的石墨烯水凝胶是块体状柱状结构，这样的体相结构容易从溶液中分离，便于回收利用。图3(b)是石墨烯水凝胶的内部结构图，可以观察到石墨烯水凝胶具有三维多孔结构，这种多孔结构利用溶液中底物的扩散和传递。由于石墨烯的块状特点和多孔结构，使得石墨烯水凝胶可以作为一种良好的吸附剂或催化剂载体。图4是Bi2Mo O6和Bi2Mo O6/石墨烯复合水凝胶光催化剂的形貌图。由图4(a)可以看出，Bi2Mo O6是纳米片结构，纳米片大小不均一，片层的厚度大约在20 nm。图4(b)和4(c)是复合水凝胶的SEM图，可以观察到Bi2Mo O6纳米片均匀分布在石墨烯水凝胶的多孔结构中，说明石墨烯水凝胶很好地负载了Bi2Mo O6光催化材料。图4(d)的TEM图进一步确定了复合水凝胶的内部结构。图中石墨烯是超薄的卷曲层状结构，Bi2Mo O6纳米片位于石墨烯片层中。图4(d)是Bi2Mo O6纳米片的高分辨TEM图。图中晶面间距0.277 6 nm对应Bi2Mo O6(200）晶面。从SEM和TEM图都说明该方法成功合成了Bi2Mo O6/石墨烯复合水凝胶光催化材料。
【参考文献】：
期刊论文
[1]增强可见光光电催化活性的二维BiOI纳米片/一维BiPO4纳米棒p-n异质结复合电极的制备（英文）[J]. 刘森,赵梦雨,和泽田,钟义,丁浩,陈代梅. 催化学报. 2019(03)
[2]改性硅藻土处理城市污水技术的可行性研究[J]. 蒋小红,喻文熙,曹达文,周恭明. 环境科学与技术. 2007(03)
本文编号：3590881
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