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作者:卢鹏;乔曦冉;任燕;陆少锋;尚玉栋;
单位:西安工程大学纺织科学与工程学院;先进染整技术陕西省高等学校重点实验室;功能性纺织材料及制品教育部重点实验室;
摘要:光催化剂N型有机半导体3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(PDINH),由于其带隙宽、光生载流子易复合以及催化活性位点不足等缺陷,导致其光催化潜力未得到充分利用。为了制备稳定、高活性的非金属有机光催化剂,采用原位重结晶法,在氧化石墨烯(GO)表面原位生长PDINH,制得PDINH/GO复合光催化剂。对PDINH/GO的表面形貌、化学结构和化学元素组成进行分析;并在可见光照射下,对PDINH/GO光催化降解甲基橙的性能进行研究。结果表明:PDINH颗粒成功负载在GO片层结构上,二者紧密结合;PDINH/GO降解MO的主要活性物质为超氧自由基(·O_2~-);与单一PDINH相比,PDINH/GO复合光催化剂在120 min内对甲基橙的降解率由原来的25.4%提高到76.4%,说明PDINH和GO之间存在协同效应,通过促进光生载流子分离、拓展光响应范围等机制,大幅提升光催化活性。合有机光催化剂为有机半导体光催化材料设计及印染废水治理提供理论依据。
关键词:苝酰亚胺;;光催化;;氧化石墨烯;;甲基橙;;染料降解
基金资助:陕西省教育厅科学研究计划项目(24JK0462);; 西安工程大学博士科研启动基金项目;; 西安英才计划青年(创新人才)项目;; 中国纺织工业联合会科技指导性计划项目(2024017);; 纺织新材料及其应用湖北省重点实验室项目(武汉纺织大学,FZXCL202303);; 特种FH纺织品教育部重点实验室开放课题(TZFH-24-009)