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磁性Ag3PO4/CuO/CuFe2O4纳米复合材料光催化降解亚甲基蓝

2017-03-29户新荣艾敬喆

河北环境工程学院学报 2017年1期

户新荣,刘 薇,艾敬喆,葛 明

(华北理工大学,河北 唐山 063009)

磁性Ag3PO4/CuO/CuFe2O4纳米复合材料光催化降解亚甲基蓝

户新荣,刘 薇,艾敬喆,葛 明*

(华北理工大学,河北 唐山 063009)

通过简易水热法结合沉积法制备了磁性Ag3PO4/CuO/CuFe2O4纳米复合材料。采用XRD、EDS、FESEM及UV-vis DRS对制备样品进行表征。对磁性纳米复合材料在可见光照射下降解染料亚甲基蓝(MB)的性能进行了研究。光照90 min后,磁性Ag3PO4/CuO/CuFe2O4纳米复合材料对MB的降解率高达89%,高于CuO/CuFe2O4及Ag3PO4对MB的去除。捕获实验证实在Ag3PO4/CuO/CuFe2O4光催化系统中超氧自由基和空穴是导致MB降解的主要活性物种。利用外加磁场可将催化剂回收再利用,经过三次循环降解后,磁性复合材料对MB的去除率仍可达到85%。关键词:光催化;磁性材料;Ag3PO4;亚甲基蓝

印染行业在产品的生产与加工过程中往往会将大量含有毒有机染料的废水排放到水环境中,破坏了环境,威胁人类的生存与发展[1-2]。目前,传统的生物与化学处理技术并不能将水体中的有机污染物完全去除,而新兴的光催化氧化技术能够直接利用太阳光降解污染物[3]。TiO2作为传统的光催化材料,因其较高的带隙能(3.2 eV)只能被紫外光激发而限制了对占据太阳光谱约45%的可见光的利用。因此,开发出可高效利用太阳光的新型半导体材料成为研究热点。

可见光响应的磷酸银(Ag3PO4)具有较低的带隙能(2.45 eV),能够产生更多的光生电子和空穴,进而提高了光催化能力,是一种应用更具前景的可见光驱动催化材料[4-5]。如:Bi等[6]通过离子交换法合成了具有十二面体形貌的Ag3PO4,实验显示,仅需4 min即可将溶液中的染料甲基橙完全降解。……

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