红色的泥适应了半孔黑色TiO框架,增强了有机污染物的光降解
Xiaojie Song1, Ying Meng1, Xin Zhou1
1Faculty of Materials Science and Chemistry, Engineering Research Center of Nano-Geomaterials, Ministry of Education, China University of Geosciences, Wuhan, 430074, China.
Environmental science and pollution research international
|January 5, 2024
概括
这项研究在黑色红色泥 (BRM) 上引入了黑色二氧化 (BTiO2),以有效的光催化降解有机污染物. 复合材料提供了增强的可见光活性和用于废水处理的磁性可回收性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 红泥 (RM) 是一种有限利用的工业废物.
- 二氧化 (TiO2) 是一种广泛使用的光催化剂,但通常需要紫外线照射.
- 开发可见光活性和可回收的光催化剂对于环境修复至关重要.
研究的目的:
- 为了合成一种新的黑色二氧化 (BTiO2),加载在黑色红色泥 (BRM) 复合材料上.
- 在可见光照射下评估BRM/BTiO2复合材料的光催化性能.
- 为了研究准备好的光催化剂的磁分离和可回收性.
主要方法:
- 二氧化合成的Sol-gel方法.
- 通过H2的还原处理,产生黑色TiO2 (BTiO2) 和磁性Fe3O4.4.
- 将BTiO2加载到黑红色泥 (BRM) 上,形成BRM/BTiO2复合材料.
- 使用罗达胺B和四环素作为模型污染物的光催化降解实验.
- 用于催化剂回收的磁性分离.
主要成果:
- 成功制备了低成本的BRM/BTiO2复合材料.
- 在可见光下实现了高降解效率:罗达胺B的91.2%和四环素的83.6%.
- 增强的光催化活性归因于狭窄的带隙,改善的太阳光吸收,以及通过异质连接有效的电子孔分离.
- 证明了BRM/BTiO2复合材料的有效磁分离和可回收性.
结论:
- BRM/BTiO2复合材料是高效的可见光光催化剂,用于降解有机污染物.
- 磁性特性使光催化剂易于回收和重复使用.
- 这项工作提出了一种成本效益高的方法,用于利用红泥和基于TiO2的环境修复.
