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高教探索2025年第03期:CuO/TiO_2/ZSM-5复合材料的制备及其光催化/抗菌性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘思琪;王李鹏;都扶岭;于倩茹;梁鑫超;王程;

单位:陕西科技大学材料科学与工程学院;陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室;

摘要:为提升TiO_2/ZSM-5的可见光光催化和抗菌性能,以Cu(NO_3)_2、Ti(SO_4)_2和ZSM-5为原料,采用浸渍-煅烧法制备了具有可见光光催化/抗菌功能的CuO/TiO_2/ZSM-5复合材料。采用X射线衍射分析仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、气体吸附仪、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、紫外-可见光漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)、X射线荧光光谱仪(PL)、电子顺磁共振波谱仪(EPR)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)等对材料的组成结构进行表征,采用甲基橙溶液评价材料的光催化性能,采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌评价材料的抗菌性能。结果表明:浸渍-煅烧法可成功制得大比表面积和孔体积的CuO/TiO_2/ZSM-5复合材料。CuO/TiO_2摩尔比为0.5%时,所得0.5CuO/TiO_2/ZSM-5材料具有相对较低的电子-空穴对复合几率、较宽的光响应范围、较高的·O_2~-和·OH等活性物种产生量,表现出优异的光催化和抗菌性能,其在氙灯光照150 min后,对甲基橙的去除率可达95%,在避光条件和光照5 min后,对大肠杆菌的抗菌率达75.2%和83.3%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率达97.6%和98.5%。

关键词:CuO/TiO_2/ZSM-5;;光催化性;;抗菌性;;浸渍-煅烧法

基金资助:陕西省重点研发计划(2022GY-163);; 陕西省教育厅服务地方专项(22JC020);; 咸阳市重点研发计划(S2021ZDYF-GY-0189)