可磁分离ZnFe_2O_4-TiO_2/还原氧化石墨烯复合材料的制备及光催化性能

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单位吉林师范大学环境科学与工程学院;
来源复合材料学报
出版年2020
期号04
摘要
以TiO_2(P25)、 Fe(NO_3)_3·9H_2O、 Zn(NO_3)_2·6H_2O和氧化石墨烯(GO)为原料,通过一步溶剂热法合成可磁分离的ZnFe_2O_4-TiO_2/还原氧化石墨烯(rGO)复合材料。采用UV-Vis、 Raman、 XRD、 SEM和EDS对ZnFe_2O_4-TiO_2/rGO复合材料进行表征,并研究不同rGO比例的ZnFe_2O_4-TiO_2/rGO对模拟染料废水亚甲基蓝(MB)的光催化降解性能。GO在溶剂热反应过程中,被还原成rGO。由于ZnFe_2O_4和rGO的加入,不仅使ZnFe_2O_4-TiO_2/rGO实现对可见光的吸收,而且使其具有磁性,便于分离和回收利用。当GO质量分数为5wt%时, ZnFe_2O_4-TiO_2/rGO显现出对MB最佳的光催化活性, 60 min光照后的降解率达到99.1%。通过光催化活性物种捕获实验得出ZnFe_2O_4-TiO_2/rGO复合材料降解MB的过程中,活性物种主要为·OH和·O~(2-), TiO_2导带(CB)中的光生电子(e~+)转移到ZnFe_2O_4的价带(VB),遵循Z型转移机制。光催化剂稳定性实验表明, ZnFe_2O_4-TiO_2/rGO复合材料具有优越的稳定性,可作为太阳光照射下降解有机染料的光催化剂。

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