Zr掺杂g-C3N4光催化降解有机污染物

作者：张仰全; 李龙飞; 周峰; 苑兴洲; 胡绍争^*; **

来源：精细化工, 2022, 39(10): 2112-2121.

DOI：10.13550/j.jxhg.20220243

• 氮化碳
• 锆掺杂
• 光催化
• 降解
• 水处理技术

以盐酸胍为前驱体、Zr(NO3)4·5H2O为锆源，通过热聚合法制备了Zr掺杂g-C3N4光催化剂(Zr/g-C3N4)。采用XRD、SEM、UV-Vis DRS、PL、XPS、N2吸附-脱附对催化剂的结构、形貌、光学性能进行了表征与分析。结果表明，掺杂后的Zr/g-C3N4光催化剂拓宽了可见光的吸收，增大了比表面积，且降低了光生电子-空穴的复合，具有较好的光催化活性。在可见光照射下，60 min内，5Zr/g-C3N4[即Zr(NO3)4·5H2O质量为盐酸胍质量的5%]对罗丹明B(RhB)的光催化降解率达99.29%，光催化降解过程符合一级动力学方程，其速率常数为0.08647 min–1，约是纯g-C3N4的8.3倍。此外，5Zr/g-C3N4对甲基橙和盐酸四环素也表现出良好的光催化性能，在60 min内对二者的降解率分别为98.02%和84.47%(5Zr/g-C3N4降解RhB、MO及TC-HCl的投加量均为0.05 g，且均未调整溶液pH)。降解Rh B的主要活性物种为超氧自由基，并推测了可能的反应机理。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司; 辽宁石油化工大学