磁性铁酸锌光催化剂的制备及其对抗生素降解性能的研究

发布时间：2024-02-27 10:58

　　在实际光催化应用中,高效、易回收的光催化剂一直备受人们期望。在本研究中,我们通过简单易操作的化学沉淀法合成了磁性可分离的全固态Z型ZnFe₂O₄/NCDs/Ag₂CO₃三元光催化剂。相比于一元、二元催化剂,所制备的三元ZnFe₂O₄/NCDs/Ag₂CO₃光催化剂对左氧氟沙星(LVFX)的去除率明显提升,在可见光和红外光下降解效率分别可达到88.75%和22.53%。各项表征结果显示光催化性能增强的原因是光生载流子分离效率的提高和太阳能光能吸收范围的扩大。这两种半导体匹配的能带结构使其更容易实现Z型电荷转移路径,而这带来了较高的电荷分离效率。同时,由于NCDs具有优良的电子转移特性,其可以作为固态电子转移介质进一步促进Z型异质结的构建,加速ZnFe₂O₄和Ag₂CO₃之间的光生载流子的转移。此外,NCDs独特的上转换光致发光特...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1半导体光催化基本原理

硕士学位论文32·OOH→H2O2+O2H2O2+e-→·OH+OH-H2O2+·O2-→·OH+OH-+O2h++H2O→·OH+H+h++OH-→·OH图1.1半导体光催化基本原理1.2.3影响光催化活性的主要因素光催化材料的催化活性主要与以下几个因素有关：电子-空穴对的分离....

图1.2传统异质结类型：（a）Type-Ⅰ型；（b）Type-Ⅱ型和（c）Type-Ⅲ型

硕士学位论文5大的比表面积，所具有的吸附能力也就越强，活性反应位点越多，故催化效率越高；材料尺寸越小，电子和空穴越容易分离，能够提高量子产率，延长电子的寿命，因而提高了光催化活性。（5）对于单个半导体催化剂而言，很难实现光生载流子的有效分离，若将能级匹配的不同半导体通过物理或化学....

图1.3p-n型异质结

磁性铁酸锌光催化剂的制备及其对抗生素的降解性能的研究61.3.2p-n型异质结如图1.3为p-n异质结机理图。一般而言，费米能级在P型半导体中更接近价带，而在n型半导体则靠近导带，在两者复合后，为达到热力平衡，两者之间的费米能级也会达到平衡。此时，内部的载流子也发生明显的流动，最....

图1.4全固态Z型异质结

硕士学位论文7不仅提高了光生载流子的分离率，又使系统具有较强氧化还原能力[32-34]，但其只能在液体中进行反应，且在异质结光催化剂中，传统型电荷转移方式和Z型电荷转移方式之间的竞争始终存在，而这不利于催化剂发挥最佳的光催化效率[35]。而固态电子传递介体的引入对于加速光诱导电荷....

本文编号：3912585