MIL-53(Fe)的结构调控及其协同可见光催化PS/PMS的方法研究

来源 :武汉纺织大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhlinen
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  (1)通过溶剂热法制备了MIL-53(Fe),并采用XRD、XPS、FTIR等进行表征。MIL-53(Fe)协同Vis催化PMS对罗丹明B的降解率达98%,且循环六次后催化活性无显著下降,反应前后XRD和FTIR谱图无明显变化,显示其具有良好的催化稳定性。抑制实验及EPR表明主要活性物种为SO4??、超氧自由基(?O2?)和羟基自由基(?OH)。结合XPS、EPR等分析显示可见光激发产生的光生电子促进了Fe3+/Fe2+的循环,从而提高了氧化剂的利用效率。
  (2)通过D山梨醇进行结构调控制备D-MIL-53(Fe),SEM和BET表明其粒径变小且比表面积约提升13倍,导致更多的活性位暴露。光电化学显示其的光电电子-空穴分离效率增强,光生载流子寿命增加、迁移速率加快。该材料对TMX的降解率达到75%,且具有良好的循环稳定性。活性位的暴露显著增强了D-MIL-53(Fe)催化性能。
  (3)木糖醇调控结果表明XY-MIL-53(Fe)的粒径变小,比表面积增加约7.7倍,更多活性反应位的暴露,光生电子和空穴的分离和传输增强,光生电子和空穴重组概率降低。其中心金属中FeII/FeIII比例下降,导致XY-MIL-53(Fe)的Fe原子周围电子密度较低,降低了正电子湮没率。该材料对TMX的降解率达到95%,且具有良好的循环稳定性。活性位电负性的增强及其暴露的增多提升了XY-MIL-53(Fe)协同Vis对PS的催化效率。
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