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水熱法合成Ni 2 P/Fe 3 O 4 復合材料及其光催化性能

發(fā)布時間:2021-11-09 16:57
  以直徑約為2μm的Ni2P微球作為前驅(qū)體,乙二醇(EG)作為溶劑,在添加表面活性劑聚乙二醇10000(PEG-10000)的條件下利用水熱法成功制備出了Ni2P/Fe3O4復合材料.通過對所制備產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和形貌表征后得知所制備的Ni2P/Fe3O4復合材料是由六方相的Ni2P微球和立方相的Fe3O4納米顆粒構(gòu)成的.其中,Fe3O4納米粒子附著于Ni2P微球的表面,并在其表面形成一些凸起.通過對其光催化性能的研究,發(fā)現(xiàn)Ni2P/Fe3O4復合材料對亞甲基藍溶液有很好的降解效果. 

【文章來源】:陜西科技大學學報(自然科學版). 2016,34(02)

【文章頁數(shù)】:6 頁

【部分圖文】:

水熱法合成Ni 2 P/Fe 3 O 4 復合材料及其光催化性能


圖2Ni2P/Fe3O4復合材料的EDS圖形貌分析

示意圖,復合材料,機理,微球


i2P微球.第二階段是將Fe3O4納米顆粒沉積到Ni2P微球的表面.在溶劑熱反應開始前,首先在超聲和磁力攪拌過程中,利用表面活性劑聚乙二醇10000對Ni2P微球進行表面改性.然后,磁力攪拌條件下,使Fe3+均勻的分散在Ni2P微球的表面.最后,在溶劑熱反應條件下,Fe3+經(jīng)反應轉(zhuǎn)變成了Fe3O4顆粒,最終使Fe3O4納米顆粒成功的沉積在Ni2P微球的表面.反應過程如圖5所示.圖5Ni2P/Fe3O4復合材料的形成機理示意圖2.4Ni2P微球和Ni2P/Fe3O4復合材料的光催化性能圖6是光催化降解亞甲基藍溶液的紫外吸收光譜圖,其中圖6(a)是未加入任何催化劑的空白對照,6(b)和6(c)則是分別加入了Ni2P催化劑和Ni2P/Fe3O4催化劑的紫外吸收光譜圖.從圖6的曲線圖可以看出,染料亞甲基藍的最大吸收峰在665nm處.從圖6(a)中可以看出在未加催化劑的情況下,亞甲基藍染料幾乎沒有任何降解,說明亞甲基藍染料在500W汞燈的照射下不會發(fā)生自降(a)空白對照(b)含Ni2P催化劑·67·

亞甲基藍,光催化降解,催化劑


陜西科技大學學報第34卷(c)含Ni2P/Fe3O4催化劑圖6光催化降解亞甲基藍的紫外吸收光譜圖解.在加入Ni2P催化劑和Ni2P/Fe3O4催化劑以后,隨著光照時間的增加,亞甲基藍染料發(fā)生了明顯的降解,吸收峰的強度出現(xiàn)了不同程度的下降.并且隨著光照時間的增加,亞甲基藍染料的最大吸收峰強度迅速下降,意味著亞甲基藍染料迅速被降解.圖7顯示的是其相應的光催化染料降解率圖.從圖中可以看出,紫外光照射90min后亞甲基藍溶液自降解率大約僅為2%.這說明亞甲基藍染料在紫外光照射下的自降解率較低.加入Ni2P催化劑后,在紫外光照射90min后,磷化鎳可使亞甲基藍染料降解達到約56%左右.由此可見磷化鎳微球可以很好的光催化降解亞甲基藍溶液.在加入Ni2P/Fe3O4復合材料90min后,亞甲基藍染料的降解率達到最高,約為85%.圖7光催化降解亞甲基藍的降解率圖Ni2P/Fe3O4復合材料的光催化性能增強的原因有兩個:(1)由于Fe3O4的禁帶寬度僅為0.1eV,因此在光催化過程中,由Ni2P光激發(fā)產(chǎn)生的電子和空穴可以迅速的轉(zhuǎn)移到Fe3O4的價帶和導帶上,如此可以在一定程度上抑制光生電子和空穴的結(jié)合,從而促進了光催化的過程[21];(2)Fe3O4的高傳導性可以加速電子的移動[22],進一步促使光生電子和空穴的分離從而提高了其光催化效率.另外由于Fe3O4具有較強的磁性,因此該催化劑在水污染液中可以被迅速分離,

【參考文獻】:
期刊論文
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[5]半導體納米材料和物理[J]. 夏建白.  物理. 2003(10)



本文編號:3485728

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