铁掺杂氮化碳的制备及其可见光催化性能

发布时间：2018-02-22 16:53

  本文关键词： 氮化碳 光催化 可见光 甲基橙 铁掺杂　出处：《武汉大学学报(理学版)》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：以尿素和硝酸铁为原料,采用浸渍法制备了不同Fe掺杂量的氮化碳复合催化剂,通过X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱等分析手段对催化剂进行了表征.结果表明,Fe的引入并未改变氮化碳的石墨相结构,且有效降低了氮化碳催化剂的禁带宽度,拓宽了催化剂对可见光的响应范围,提高了催化剂对可见光的利用率.光催化降解甲基橙(MO)的结果表明,不同Fe掺杂量复合催化剂的光催化活性明显优于单纯的氮化碳催化剂,其中以硝酸铁与氮化碳质量比为15%的掺杂量为最佳,反应6h降解率达到81.7%,4次循环使用后,催化剂稳定性较好.此外,该体系的光催化机理研究表明,O·-2是光催化体系中的主要活性物种.
[Abstract]:Using urea and iron nitrate as raw materials, different Fe doped carbon nitride composite catalysts were prepared by impregnation method. The catalysts were characterized by X-ray diffraction spectroscopy (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis). The results show that the introduction of Fe has not changed the graphite phase structure of carbon nitride. The band gap of carbon nitride catalyst is reduced effectively, the response range of catalyst to visible light is widened, and the utilization ratio of catalyst to visible light is increased. The photocatalytic activity of different Fe doped composite catalysts is obviously superior to that of pure carbon nitride catalysts. The best doping amount is the ratio of iron nitrate to carbon nitride 15%, and the degradation rate reaches 81.7% after 6 h reaction. In addition, the photocatalytic mechanism of the catalyst shows that O 路-2 is the main active species in the photocatalytic system.
【作者单位】： 武汉大学资源与环境科学学院;
【基金】：“十二五”国家科技支撑计划(2012BAJ21B06)资助项目
【分类号】：O643.36

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