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材料导报  2020, Vol. 34 Issue (19): 19010-19017    https://doi.org/10.11896/cldb.19070007
  材料与可持续发展(三)一环境友好材料与环境修复材料* |
原位沉积法制备g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂降解卡马西平的性能研究
乔帅1,2, 赵朝成1,2,, 贺凤婷1,2, 赵洪飞1,2, 董培1,2, 林飞飞1,2, 台兆鑫1,2
1 中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛 266580
2 石油石化污染物控制与处理国家重点实验室,北京 102206
Study on Degradation of Carbamazepine by g-C3N4/Ag3PO4 Composite
Photocatalyst Prepared by In-situ Deposition
QIAO Shuai1,2, ZHAO Chaocheng1,2, HE Fengting1,2, ZHAO Hongfei1,2, DONG Pei1,2, LIN Feifei1,2, TAI Zhaoxin1,2
1 Department of Chemical Engineering, China University of Petroleum(East China), Qingdao 266580, China
2 State Key Laboratory of Petroleum Pollution Control and Treatment, Beijing 102206, China
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摘要 通过原位沉积法制备g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂,采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)以及比表面积分析(BET)等表征手法对所制备的催化剂进行表征,并对其可能的形成机制进行探究。同时以10 mg/L的卡马西平(CBZ)模拟废水为目标污染物测试光催化剂的光催化性能,相比于g-C3N4单体和Ag3PO4单体,g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂表现出更强的光催化能力,其中以g-C3N4与Ag3PO4理论质量比为1∶0.5的复合光催化剂CN/AP-0.5效果最佳,在可见光光照80 min后,卡马西平(CBZ 10 mg/L)降解率可达到80%,催化性能较g-C3N4单体与Ag3PO4单体均有很大的提高。自由基捕获实验证明,在光催化降解CBZ过程中空穴(h+)为主要活性物种。
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乔帅
赵朝成
贺凤婷
赵洪飞
董培
林飞飞
台兆鑫
关键词:  原位沉积法  g-C3N4/Ag3PO4  卡马西平(CBZ)  光催化    
Abstract: The g-C3N4/Ag3PO4 composite photocatalyst was synthesized by in-situ deposition method. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy(DRS), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), photoluminescence spectroscopy (PL) and specific surface area analysis (BET) were used to characterize the synthesized samples. A possible formation mechanism of this heterostructure was investigated. Meanwhile, the photocatalytic oxidation performance of photocatalyst was tested with carbamazepine (CBZ) of 10 mg/L as the target pollutant. Compared with pure g-C3N4 and pure Ag3PO4, g-C3N4/Ag3PO4 composite photocatalyst exhibits superior photocatalytic ability. Among them, the CN/AP-0.5 composite photocatalyst with the theoretical mass ratio of g-C3N4 and Ag3PO4 of 1∶0.5 is the best. After 80 min of visible light illumination, the degradation rate of carbamazepine (CBZ 10 mg/L) can reach 80%, the catalytic performance is greatly improved compared with g-C3N4 monomer and Ag3PO4 monomer. Free radical trapping experiments show that in the process of photoca-talytic degradation of CBZ, the hole (h+) is the main active species.
Key words:  in-situ deposition method    g-C3N4/Ag3PO4    carbamazepine(CBZ)    photocatalysis
                    发布日期:  2020-11-05
ZTFLH:  X52  
基金资助: 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2016ZX05040003)
通讯作者:  zhaochch0821@163.com   
作者简介:  乔帅,2017年6月毕业于烟台大学,获环保设备工程理学学士学位。现为中国石油大学(华东)硕士研究生,在赵朝成老师的指导下进行课题的研究。目前的研究方向为光催化处理有机废水。
赵朝成,中国石油大学(华东)教授,博士研究生导师。1990年3月至今,在中国石油大学(华东)化学工程学院工作,从事环境科学与工程方面的教学与科研、技术服务工作(其中1998年7月—1998年10月在英国Surrey大学作访问学者,从事环境化学方面的研究工作);研究方向有环境催化、恶臭污染评估及治理技术,含油污泥的治理及资源化技术,石油污染土壤修复、炼油废水深度处理及回用技术,难降解废水的达标技术,环境影响评价技术及环境监测技术等;承担完成省部级以上科研项目20余项,其他各类科研、技术服务项目80余项,负责完成多项环境影响评价项目。发表论文180余篇,其中SCI、EI收录60余篇。培养博士研究生16名,硕士研究生95名,本科生百余名。
引用本文:    
乔帅, 赵朝成, 贺凤婷, 赵洪飞, 董培, 林飞飞, 台兆鑫. 原位沉积法制备g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂降解卡马西平的性能研究[J]. 材料导报, 2020, 34(19): 19010-19017.
QIAO Shuai, ZHAO Chaocheng, HE Fengting, ZHAO Hongfei, DONG Pei, LIN Feifei, TAI Zhaoxin. Study on Degradation of Carbamazepine by g-C3N4/Ag3PO4 Composite
Photocatalyst Prepared by In-situ Deposition. Materials Reports, 2020, 34(19): 19010-19017.
链接本文:  
http://www.mater-rep.com/CN/10.11896/cldb.19070007  或          http://www.mater-rep.com/CN/Y2020/V34/I19/19010
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