Pt/石墨烯/C_3N_4的制备及光催化降解污水性能研究

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单位中国海洋大学环境科学与工程学院;青岛市政务服务和公共资源交易中心;青岛市排水运营服务中心;青岛市城市排水监测站;
来源功能材料
出版年2022
期号08
摘要
光催化因具有可以直接利用太阳能、降解几乎所有的有机污染物、还原重金属离子、反应条件温和等优点,被认为是一项理想的污水处理技术。在溶剂热合成石墨烯/C_3N_4的基础上,采用水作为还原剂在较低的温度下将贵金属Pt负载到石墨烯/C_3N_4表面,得到了具有0D-2D-2D结构的Pt/石墨烯/C_3N_4复合光催化剂。采用XRD、TEM、BET、XPS、Raman、PL等技术对Pt/石墨烯/C_3N_4的结构进行了分析,并评估了它们在可见光下光催化降解RhB和还原Cr(Ⅵ)的性能。Pt和石墨烯的协同作用,不仅可以促进光生载流子的分离传输、增大比表面积,而且超细纳米颗粒Pt的生成可以提高Pt原子的利用率、增强其催化性能。因此,Pt/石墨烯/C_3N_4复合光催化剂在可见光下表现出良好的光催化性能。当Pt和石墨烯的负载量分别为0.5%和3%时,得到的Pt0.5/G3/C_3N_4的光催化性能最强,60 min可以将初始浓度40μmol/L的RhB降解97%,表观一级反应速率常数为0.0562 min~(-1),分别是C_3N_4和G3/C_3N_4的12.5和3.2倍;80 min可以将初始浓度20 mg/L的Cr(Ⅵ)还原94%,表观一级反应速率常数为0.0119 min~(-1),分别是C_3N_4和G3/C_3N_4的14.7和2.4倍。

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