调ZnO光催化剂通过C和Ce共:使用水热和微波合成的比较方法

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:

• 氧化 (ZnO) 是一个有前途的光催化剂,但其效率往往受到其宽带间隙和电荷重组的限制.
• 用碳 (C) 和 (Ce) 等元素对ZnO进行兴奋剂可以改变其电子结构并增强其光催化活性.
• 在环境修复应用中,开发高效的方法来合成具有可控形态和特性的化 ZnO 是至关重要的.

研究的目的:

• 使用水热 (CCZ-HT) 和微波 (CCZ-MA) 方法合成碳 (C) 和 (Ce) 合氧化 (ZnO) 纳米材料.
• 研究合成方法对C-和Ce-doped ZnO的形态,兴奋剂度,晶体缺陷和光学特性的影响.
• 在可见光下评价ofloxacin (Ofx) 的合成材料的光催化降解效率,并阐明底层的降解机制.

主要方法:

• 通过水热和微波辅助合成C-和Ce-doped ZnO (CCZ-HT和CCZ-MA).
• 材料形态的表征 (用于CCZ-HT的纳米体,用于CCZ-MA的纳米片),兴奋剂水平,晶体缺陷和光学特性 (带隙能量).
• 在可见光照射下使用ofloxacin作为目标污染物进行光催化降解实验.

主要成果:

• 与CCZ-HT (2.92 eV) 相比,CCZ-MA表现出更高的C和Ce兴奋剂度和更低的带隙能量 (2.85 eV).
• 与CCZ-HT不同的是,CCZ-MA显示了增强的可见光吸收和相对强大的近红外辐射.
• CCZ-HT和CCZ-MA表现出优越的光催化降解的奥洛素 (分别是比纯 ZnO 高2.63倍和3.38倍),CCZ-MA由于其形态和缺陷特性而表现最好.

结论:

• 合成方法对C-和Ce-doped ZnO的特性和光催化性能产生重大影响.
• CCZ-MA的增强光催化活性归因于其纳米片形态,增加表面积,减少带间隙和改进的电荷载体分离.
• 该研究提供了关于使用化 ZnO 的奥洛辛光降解机制的见解,突出了其在废水处理方面的潜力.