原位光还原法制备高分散铂沉积多孔氮化碳复合材料及其降解水中4-氟苯酚的高效可见光光催化活性（英文）

发布时间：2020-02-26 06:33

【摘要】：作为一种新型水中有机污染物,有机氟化物中C F共价键的键能较大,因而很难通过传统的可见光光催化剂降解.因此,开发高效可见光光催化剂是实现在可见光照射下成功降解水中有机氟化物的关键.作为一种非金属半导体光催化剂,石墨相氮化碳(g-C_3N_4)因具有可见光响应、环境友好及低成本等优点而广泛应用于水中有机污染物去除.然而,体相层状结构严重限制了g-C_3N_4的可见光活性.这是由于体相层状结构不利于光生电子的表面迁移,同时增加了光催化反应过程的传质阻力.为了开发一种可重复使用且具有优异可见光活性的光催化剂,进而实现在可见光照射下水中有机氟化物的高效降解及矿化,本文以氯铂酸和多孔氮化碳(pg-C_3N_4)为前驱体,运用简单的原位光还原法成功制备出一系列高分散铂沉积多孔氮化碳复合材料(Pt/pg-C_3N_4),而pg-C_3N_4则是以三聚氰胺为原料采用前驱体预处理法制备.与传统铂沉积石墨相氮化碳(Pt/g-C_3N_4)复合材料相比,由于多孔氮化碳前驱体具有暴露的几何内外表面,铂纳米粒子可高度分散于其上.因此,铂纳米粒子的电子捕获效应显著增强.另外,与其他传统还原法相比,原位光还原技术还可有效抑制铂纳米粒子的自凝聚.我们对制备的Pt/pg-C_3N_4复合材料的形貌、孔隙率、相结构、化学组成及光电性质进行了详细表征.结果显示,与传统Pt/g-C_3N_4复合材料相比,由于多孔微观结构的构建以及高度分散铂纳米粒子的沉积,制备的Pt/pg-C_3N_4复合材料的BET比表面积显著增大,光吸收能力明显增强,光催化量子效率显著提高.在可见光条件下,初步评价了该复合材料光催化降解水中偶氮染料甲基橙的活性,然后将其进一步应用于水中4-氟苯酚的降解及矿化.结果表明,由于多孔微观结构的构建以及高度分散铂纳米粒子的沉积,所制备Pt/pg-C_3N_4复合材料具有相当高的可见光光催化活性.结果还显示,所制复合材料具有很高的稳定性,连续使用4次均保持相似的活性.作为一种可见光催化剂,所制Pt/pg-C_3N_4复合材料有望广泛应用于水中持久性有机污染物的降解以及光催化劈裂水产氢、NO分解和CO_2还原等领域.

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李瑞祥,杨汝栋;铁和铈对光还原分离铕的影响[J];高等学校化学学报;1990年02期

2 丁世敏;韦钰;封享华;;铁-苹果酸配合物对高价铬的光还原处理[J];环境工程学报;2010年07期

3 刘延湘;张旭;张长波;吴峰;邓南圣;;Fe-OH/UV-Vis体系中Cr(Ⅵ)还原和BPA降解的协同效应[J];环境化学;2008年01期

4 王晓衡,王复东,顾婉贞,顾长立;四嗪化合物对光还原水放H_2催化体系的促进[J];太阳能学报;1982年02期

5 王晓衡;提高光还原水反应产H_2效率的研究——添加物1,2,4,5-四甲基-3,6-二吡啶基-六氢-1,2,4,5-四嗪的研究[J];应用化学;1984年03期

6 赵吉寿，颜莉，牛振江;水溶性镱卟啉合成及其光还原水产氢研究[J];云南民族学院学报(自然科学版);1995年02期

7 邵昌平;李娟;郭和夫;;配位体对VCl_2·Ln络合物溶液光还原氮和溶剂质子还原放氢反应的影响[J];化学通报;1986年04期

8 赵翔,崔卫东,彭必先;明胶水溶液中银离子的光还原[J];中国科学院研究生院学报;1999年02期

9 杨建军，，冯良波，张治军，金振声;在纳米CdS颗粒表面MV￣（2＋）光还原的ESR研究[J];感光科学与光化学;1995年03期

10 赵吉寿,颜莉,戴建辉;水溶性稀土卟啉配合物光还原水放氢条件研究[J];云南民族学院学报(自然科学版);1997年01期

相关会议论文 前1条

1 黄丽;顾丁红;沈燕;夏兰艳;张仁熙;侯惠奇;;光还原法降解强温室气体SF_6的研究[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年

相关硕士学位论文 前1条

1 张玲艳;谷胱甘肽—贵金属荧光纳米簇的应用及光还原合成方法研究[D];云南大学;2016年

本文编号：2582938