N-TiO_(2)/rGO纳米材料可见光下催化降解微囊藻毒素-LR的效果

张宇晨; 陈俊伟; 郑育毅; 王菲凤

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N-TiO_(2)/rGO纳米材料可见光下催化降解微囊藻毒素-LR的效果

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以尿素、钛酸丁酯、氧化石墨烯为原料,采用水热法制备了N-TiO_(2)/rGO复合纳米光催化剂,通过SEM、BET、XRD、Raman、FT-IR、UV-vis DRS等分析方法对催化剂进行了表征和分析,研究了该复合材料在可见光下对水中Microcystin-LR的降解动力学及相关反应机理。结果表明,相较未负载的N-TiO_(2),N-TiO_(2)/rGO对可见光的响应范围显著拓宽,表面颗粒分布均匀,比表面积增大,其多层立体孔隙结构能有效克服团聚现象,光生载流子分离效率提升。在水热温度为180℃、掺N比为6%(质量百分比)及GO负载量为5%(质量百分比)的制备条件下,可获得光催化活性最优的N-TiO_(2)/rGO复合纳米材料;投加1 g·L^(−1)该材料,在可见光下对水中初始质量浓度为1 mg·L^(−1)Microcystin-LR催化反应90 min后,降解率可达89.8%,反应速率常数为0.0253 min^(−1)。自由基捕获实验结果表明,·OH对光催化反应降解Microcystin-LR中起主导作用,贡献率为95.0%,而空穴(h^(+))贡献率仅占3.9%。

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来源
《环境工程学报》 |2022年第4期|1208-1217|共10页
作者
张宇晨; 陈俊伟; 郑育毅; 王菲凤;
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作者单位

福建师范大学环境科学与工程学院;

福州350007;

福建省污染控制与资源循环利用重点实验室;

福州350007;

福建省莆田市城厢区气象局;

莆田351100;

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正文语种 chi
中图分类技术方法;
关键词
微囊藻毒素-LR; 氮掺杂; 二氧化钛; 石墨烯; 可见光催化;

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