凹凸棒石/g-C3N4-AgFeO2复合材料制备及其光催化性能

摘要：

以凹凸棒石(简称凹土,ATP)为基体,通过原位化学法一步直接合成g-C3N4薄层材料,并将其有效固载于凹土表面(ArP/g-C3N4),再通过原位沉淀法引入不同比例AgFeO2纳米颗粒,构筑系列兼具磁分离特性和高效光催化活性的ATP/g-C3N4-AgFeO2-Y复合光催化剂(Y=WATP/g-C3N4/WATP/g-C3N4+WAgFeO2)×100％,表示ATP/g-C3N4在ATP/g-C3N4-AgFeO2复合材料中所占的质量百分数).采用XRD、SEM、BET、UV-Vis、PL和ICP表征其结构和物化性能,以酸性红G(ARG)为目标降解物,研究其光催化性能.研究发现:通过形成Si-O-C键,g-C3N4薄层被均匀固定在凹土表面;AgFeO2纳米颗粒均匀沉积于ATP/g-C3N4表面并形成Z型异质结,ATP/g-C3N4-AgFeO2-Y具有比ATP/g-C3N4和AgFeO2更优异的可见光光催化性能,且随着ATP/g-C3N4含量的增大呈先升高而后下降的趋势;当Y=57％时复合材料的性能最佳,ATP/g-C3N4-AgFeO2-57％对20 mg·L-1酸性红G的降解率可达97.4％,循环4次使用后,降解率仍保持94.2％.通过自由基捕获实验研究了光催化反应机理,发现·O2-是光催化过程的主要活性物种.

关键词：物理化学、无机非金属材料、可见光催化、凹凸棒石、类石墨相氮化碳、铁酸银

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分类号：O644.1(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金51472101;江苏省自然科学基金BK20161305;江苏省六大人才高峰JY-31;江苏省高校大学生创新计划201710323004Z

在线出版日期：2019-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：236-244