Bi 2 MoO 6 /石墨烯水凝膠復(fù)合光催化劑的制備及其在水凈化中應(yīng)用的綜合實驗
發(fā)布時間：2022-01-15 15:41
針對環(huán)境廢水處理的實際問題,設(shè)計了吸附-光催化技術(shù)協(xié)同處理工業(yè)廢水的綜合實驗。實驗采用水熱法合成Bi2MoO6/石墨烯復(fù)合水凝膠光催化劑;通過XRD、SEM、UV-vis和電化學(xué)手段等對其結(jié)構(gòu)、形貌、光吸收和光電性能等進(jìn)行表征;采用亞甲基藍(lán)為探針分子檢測復(fù)合水凝膠光催化劑的廢水處理能力;最后探討復(fù)合水凝膠吸附富集-光催化降解協(xié)同處理有機(jī)廢水的去除機(jī)理。該實驗涉及材料制備、表征和性能評價等多個實踐環(huán)節(jié),涵蓋了環(huán)境化學(xué)、材料和水處理等多個學(xué)科領(lǐng)域。通過該實驗可以提高學(xué)生的科研動手能力和解決實際問題能力,有助于增強(qiáng)學(xué)生的科研創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力。
【文章來源】：實驗技術(shù)與管理. 2020,37(11)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
光催化反應(yīng)裝置圖
圖2是Bi2Mo O6和Bi2Mo O6/石墨烯復(fù)合水凝膠光催化劑的XRD譜圖。圖中可以明顯觀察到Bi2Mo O6的特征峰，在2θ=10.9o、23.5o、28.3o、32.6o、36.0o、39.6o、46.7o、47.1o、55.5o、56.3o、58.4o，分別對應(yīng)Bi2Mo O6的(020),(111),(131),(200),(002),(060),(202),(260),(331),(133),(262)晶面。在復(fù)合水凝膠中也觀察到Bi2Mo O6特征峰，但是峰的強(qiáng)度和純Bi2Mo O6相比明顯降低，這可能是由于石墨烯影響了Bi2Mo O6晶體的生長，使Bi2Mo O6結(jié)晶度降低。復(fù)合樣品中沒有出現(xiàn)石墨烯的特征峰，這是由于石墨烯的特征峰太弱，其他的峰強(qiáng)度大，使其不能在XRD譜圖中顯示出來。圖3是宏觀的柱狀石墨烯水凝膠樣品和石墨烯內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)圖。圖3(a)中可以看出，形成的石墨烯水凝膠是塊體狀柱狀結(jié)構(gòu)，這樣的體相結(jié)構(gòu)容易從溶液中分離，便于回收利用。圖3(b)是石墨烯水凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，可以觀察到石墨烯水凝膠具有三維多孔結(jié)構(gòu)，這種多孔結(jié)構(gòu)利用溶液中底物的擴(kuò)散和傳遞。由于石墨烯的塊狀特點和多孔結(jié)構(gòu)，使得石墨烯水凝膠可以作為一種良好的吸附劑或催化劑載體。
圖3是宏觀的柱狀石墨烯水凝膠樣品和石墨烯內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)圖。圖3(a)中可以看出，形成的石墨烯水凝膠是塊體狀柱狀結(jié)構(gòu)，這樣的體相結(jié)構(gòu)容易從溶液中分離，便于回收利用。圖3(b)是石墨烯水凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，可以觀察到石墨烯水凝膠具有三維多孔結(jié)構(gòu)，這種多孔結(jié)構(gòu)利用溶液中底物的擴(kuò)散和傳遞。由于石墨烯的塊狀特點和多孔結(jié)構(gòu)，使得石墨烯水凝膠可以作為一種良好的吸附劑或催化劑載體。圖4是Bi2Mo O6和Bi2Mo O6/石墨烯復(fù)合水凝膠光催化劑的形貌圖。由圖4(a)可以看出，Bi2Mo O6是納米片結(jié)構(gòu)，納米片大小不均一，片層的厚度大約在20 nm。圖4(b)和4(c)是復(fù)合水凝膠的SEM圖，可以觀察到Bi2Mo O6納米片均勻分布在石墨烯水凝膠的多孔結(jié)構(gòu)中，說明石墨烯水凝膠很好地負(fù)載了Bi2Mo O6光催化材料。圖4(d)的TEM圖進(jìn)一步確定了復(fù)合水凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖中石墨烯是超薄的卷曲層狀結(jié)構(gòu)，Bi2Mo O6納米片位于石墨烯片層中。圖4(d)是Bi2Mo O6納米片的高分辨TEM圖。圖中晶面間距0.277 6 nm對應(yīng)Bi2Mo O6(200）晶面。從SEM和TEM圖都說明該方法成功合成了Bi2Mo O6/石墨烯復(fù)合水凝膠光催化材料。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]增強(qiáng)可見光光電催化活性的二維BiOI納米片/一維BiPO4納米棒p-n異質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的制備（英文）[J]. 劉森,趙夢雨,和澤田,鐘義,丁浩,陳代梅. 催化學(xué)報. 2019(03)
[2]改性硅藻土處理城市污水技術(shù)的可行性研究[J]. 蔣小紅,喻文熙,曹達(dá)文,周恭明. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2007(03)
本文編號：3590881
【文章來源】：實驗技術(shù)與管理. 2020,37(11)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
光催化反應(yīng)裝置圖
圖2是Bi2Mo O6和Bi2Mo O6/石墨烯復(fù)合水凝膠光催化劑的XRD譜圖。圖中可以明顯觀察到Bi2Mo O6的特征峰，在2θ=10.9o、23.5o、28.3o、32.6o、36.0o、39.6o、46.7o、47.1o、55.5o、56.3o、58.4o，分別對應(yīng)Bi2Mo O6的(020),(111),(131),(200),(002),(060),(202),(260),(331),(133),(262)晶面。在復(fù)合水凝膠中也觀察到Bi2Mo O6特征峰，但是峰的強(qiáng)度和純Bi2Mo O6相比明顯降低，這可能是由于石墨烯影響了Bi2Mo O6晶體的生長，使Bi2Mo O6結(jié)晶度降低。復(fù)合樣品中沒有出現(xiàn)石墨烯的特征峰，這是由于石墨烯的特征峰太弱，其他的峰強(qiáng)度大，使其不能在XRD譜圖中顯示出來。圖3是宏觀的柱狀石墨烯水凝膠樣品和石墨烯內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)圖。圖3(a)中可以看出，形成的石墨烯水凝膠是塊體狀柱狀結(jié)構(gòu)，這樣的體相結(jié)構(gòu)容易從溶液中分離，便于回收利用。圖3(b)是石墨烯水凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，可以觀察到石墨烯水凝膠具有三維多孔結(jié)構(gòu)，這種多孔結(jié)構(gòu)利用溶液中底物的擴(kuò)散和傳遞。由于石墨烯的塊狀特點和多孔結(jié)構(gòu)，使得石墨烯水凝膠可以作為一種良好的吸附劑或催化劑載體。
圖3是宏觀的柱狀石墨烯水凝膠樣品和石墨烯內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)圖。圖3(a)中可以看出，形成的石墨烯水凝膠是塊體狀柱狀結(jié)構(gòu)，這樣的體相結(jié)構(gòu)容易從溶液中分離，便于回收利用。圖3(b)是石墨烯水凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，可以觀察到石墨烯水凝膠具有三維多孔結(jié)構(gòu)，這種多孔結(jié)構(gòu)利用溶液中底物的擴(kuò)散和傳遞。由于石墨烯的塊狀特點和多孔結(jié)構(gòu)，使得石墨烯水凝膠可以作為一種良好的吸附劑或催化劑載體。圖4是Bi2Mo O6和Bi2Mo O6/石墨烯復(fù)合水凝膠光催化劑的形貌圖。由圖4(a)可以看出，Bi2Mo O6是納米片結(jié)構(gòu)，納米片大小不均一，片層的厚度大約在20 nm。圖4(b)和4(c)是復(fù)合水凝膠的SEM圖，可以觀察到Bi2Mo O6納米片均勻分布在石墨烯水凝膠的多孔結(jié)構(gòu)中，說明石墨烯水凝膠很好地負(fù)載了Bi2Mo O6光催化材料。圖4(d)的TEM圖進(jìn)一步確定了復(fù)合水凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖中石墨烯是超薄的卷曲層狀結(jié)構(gòu)，Bi2Mo O6納米片位于石墨烯片層中。圖4(d)是Bi2Mo O6納米片的高分辨TEM圖。圖中晶面間距0.277 6 nm對應(yīng)Bi2Mo O6(200）晶面。從SEM和TEM圖都說明該方法成功合成了Bi2Mo O6/石墨烯復(fù)合水凝膠光催化材料。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]增強(qiáng)可見光光電催化活性的二維BiOI納米片/一維BiPO4納米棒p-n異質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的制備（英文）[J]. 劉森,趙夢雨,和澤田,鐘義,丁浩,陳代梅. 催化學(xué)報. 2019(03)
[2]改性硅藻土處理城市污水技術(shù)的可行性研究[J]. 蔣小紅,喻文熙,曹達(dá)文,周恭明. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2007(03)
本文編號：3590881
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