EB/g-C3N4/Fe3O4复合光催化剂的制备及其在铬污染土壤中的应用
2021-12-17尚荣刚廖辉伟周艳娜黄晓枫
尚荣刚 廖辉伟 周艳娜 周 宇 黄晓枫
(1. 西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室 四川绵阳 621010; 2. 西南科技大学材料科学与工程学院 四川绵阳 621010)
随着工业的发展,环境污染成为当今社会的热门话题。在此背景下,土壤污染成为研究的前沿领域[1]。制革、铬盐等行业的大力发展,导致土壤中Cr(VI)含量超标。Cr(VI) 具有迁移性强、活性较高、毒性大、不易被土壤吸附等特性,使其对环境和动植物造成极大威胁[2-3]。因此,土壤中重金属Cr(VI)的处理成为污染土壤修复的一个重要课题。
目前,光催化还原法、化学清洗法、生物修复法等技术能将Cr(Ⅵ) 还原为Cr(III),从而达到降低Cr(Ⅵ)的生物可利用性和毒性的目的[4]。其中,光催化技术由于反应条件温和、低成本和可持续利用,被认为是高效、绿色治理铬污染土壤的最有效方法之一。
自Hiroshi[5]用TiO2光催化还原Cr(VI)以来,因其光学性能优异、结构稳定等优点,成为大家所熟悉和性能较好的一种常用光催化剂[6-7]。但TiO2不具备可见光响应活性,从而使其应用受到一定限制[8]。g-C3N4光催化剂因具有经济、对可见光响应以及环境友好等优点而受到广泛关注。Liu[9]等将g-C3N4用于处理含Cr(VI)废水,结果表明g-C3N4可将Cr(VI)还原为Cr(III),但其光生电子和空穴复合率较高,严重阻碍其光催化活性,同时粉体易团聚且回收难。
膨润土由于具有孔隙率高、经济及吸附性好等优点被作为良好的光催化剂载体,但因其多层结构导致层间透光性差而使光催化剂效率降低。将其剥离后,比表面积增加且更易受到光照,从而使其负载催化剂的光化学转化效率提高,还可避免粉体g-C3N4的团聚[10]。……
