石墨相氮化碳/MXene/磷酸银/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能

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单位安徽工程大学纺织服装学院;宣城凯欧纺织有限公司;
来源纺织学报
出版年2023
期号12
摘要
为解决单一催化剂传质效率低、光生载流子易复合、光吸收性能和反应活性位点有限、重复利用性能差等问题,首先构建了石墨相氮化碳/MXene/磷酸银(g-C_3N_4/MXene/Ag_3PO_4)粉状S型异质结催化剂,并采用静电纺丝技术制备了g-C_3N_4/MXene/Ag_3PO_4/聚丙烯腈复合纳米纤维膜;使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪对纳米纤维膜的形貌和性能进行表征,并考察了其对废水中有机染料的光催化降解性能。结果表明:通过静电纺丝技术能够将g-C_3N_4/MXene/Ag_3PO_4成功地负载在聚丙烯腈上,并均匀地分布在复合纳米纤维膜表面;纤维负载前后的直径均匀,尺寸为200~400 nm; g-C_3N_4/MXene/Ag_3PO_4/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的催化氧化性能与粉状催化剂相比有所降低,但其在180 min时对染料的降解率并未显著降低(91.2%);重复使用5次后复合纳米纤维膜对活性红195依然具有较高的脱色率;自由基淬灭实验发现,超氧自由基·O_2~-和空穴h~+是染料发生氧化降解反应的主要活性物种,并依此提出光催化氧化降解染料的机制。

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