CN115739147B - 一种长余辉/红磷复合材料及其制备方法与其在孔雀石绿降解中应用 - Google Patents
一种长余辉/红磷复合材料及其制备方法与其在孔雀石绿降解中应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115739147B CN115739147B CN202210681952.9A CN202210681952A CN115739147B CN 115739147 B CN115739147 B CN 115739147B CN 202210681952 A CN202210681952 A CN 202210681952A CN 115739147 B CN115739147 B CN 115739147B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- red phosphorus
- long afterglow
- composite material
- zngeo
- phosphorus composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 110
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 23
- FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M malachite green Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)=C1C=CC(=[N+](C)C)C=C1 FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M 0.000 title abstract description 13
- 229940107698 malachite green Drugs 0.000 title abstract description 13
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 6
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 18
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 claims description 4
- 239000003403 water pollutant Substances 0.000 claims description 3
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 33
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 33
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 20
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 20
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 8
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 239000000273 veterinary drug Substances 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 2
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004298 light response Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种长余辉/红磷复合材料及其制备方法与其在孔雀石绿降解中应用。将具有蓝色发射的长余辉纳米材料ZnGeO:SrNRs与红磷水热复合制备出一种具有较高比表面和载流子分离效率新型催化剂，得到所述长余辉/红磷复合材料。该催化剂可以用于降解水体中污染物，具有良好的吸收和催化性能。
Description
技术领域
本发明涉及纳米复合材料技术领域，尤其涉及一种长余辉/红磷复合材料及其制备方法与其在孔雀石绿降解中应用。
背景技术
随着工业现代化的快速发展，环境中水污染问题也越来越严重。污染的水中不仅存在着的无机重金属离子也存在着有机污染物。其中农兽药残留占比较大，对人们的身体健康构成巨大威胁。大多农兽药的结构十分稳定，自然条件下难以降解。而传统催化剂例如TiO2虽然具有制备简单、价格低廉和绿色无毒等诸多优点，但是由于其禁带宽度较大，只能吸收高能量的紫外光进而显示出光催化活性。因此近年来，具有可见光响应的催化剂得到了越来越多的关注。然而，多数可见光响应的光催化剂的吸收边缘在400-500nm左右，对于太阳光的利用率较低。而由于红磷的禁带宽度较小，红磷具有优异的光吸收性能，对太阳光表现出了广泛的响应和吸收，其吸收帯边甚至达到了700nm。同时，红磷绿色环保、化学性质稳定、廉价、易得。这些优势，使得红磷在光催化领域极具前景，是可见光催化理想的催化材料。
虽然红磷具有优异的光吸收性能，然而其光生载流子快速复合导致纯相的光催化剂的实际应用方面仍然受到一定的限制。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中催化剂污染环境和催化效率低。为解决上述技术问题，本发明提供了一种长余辉/红磷复合材料及其制备方法与其在孔雀石绿降解中应用。将具有蓝色发射的长余辉纳米材料ZnGeO:SrNRs与红磷水热复合制备出一种具有较高比表面和载流子分离效率新型催化剂。该催化剂可以用于降解水体中污染物，具有良好的吸收和催化性能。
本发明的第一个目的在于提供一种长余辉/红磷复合材料，所述长余辉/红磷复合材料由长余辉纳米材料ZnGeO:SrNRs与红磷加热复合反应得到。
在本发明的一个实施例中，所述长余辉纳米材料和红磷的重量比为0.01-0.2：1。
本发明的第二个目的在于提供所述的长余辉/红磷复合材料的制备方法，包括以下步骤，将长余辉纳米材料和红磷混合溶液进行加热反应，得到所述长余辉/红磷复合材料。
在本发明的一个实施例中，所述加热反应的温度为180-220℃；所述加热反应的时间为10-14h。
在本发明的一个实施例中，还包括对反应液中分离所述的长余辉/红磷复合材料的步骤，具体包括：洗涤、离心去除杂质，烘干得到所述的长余辉/红磷复合材料。
在本发明的一个实施例中，所述烘干的温度为55-65℃；烘干的时间为6-24h。
本发明的第三个目的在于提供所述长余辉/红磷复合材料在催化降解水体污染物中的应用。
在本发明的一个实施例中，所述水体污染物为工业染料孔雀石绿。
在本发明的一个实施例中，所述催化降解包括以下步骤：将长余辉/红磷复合材料溶于污染物中，在避光条件下搅拌，实现吸附-脱附平衡，之后在可见光下照射下反应，实现水体污染物的催化降解。
在本发明的一个实施例中，所述长余辉纳米材料具有纳米棒状形貌。
在本发明的一个实施例中，所述可见光光源的波长大于420nm。
本发明中长余辉/红磷复合材料的制备方法采用了简单的水热法：1.通过水热法合成纳米级红磷。2.通过水热法合成长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs。3.。本发明的技术方案如下：一种长余辉红磷复合材料及其制备方法与应用，所述降解方法包括如下步骤：通过水热法合成纳米级红磷和长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs。进一步的，通过定量混合纳米级红磷和长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs，水热合成复合纳米材料。进一步的，所述长余辉/红磷复合材料中长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs与纳米级红磷质量比为：0.01-0.2：1。进一步的，所述降解底物为降解孔雀石绿，称取0.0100g长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料，溶于200mL25mg/L孔雀石绿中。进一步的，在黑暗中搅拌1h以达到吸附-脱附平衡。在可见光(＞420nm)下，每3min取一次样品。离心测量上清液中孔雀石绿的浓度。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明所述的长余辉/红磷复合材料在通过助催化剂负载、半导体复合、离子掺杂等方法进行改性后，复合光催化剂通常表现出较高的活性。长余辉纳米材料ZnGeO：SrNRs具有合适的导带和价带位置，可与红磷形成异质结，形成紧密的接触面，从而抑制光生载流子的复合。红磷在连续水热处理后，比表面积增加，有利于吸附降解污染物。
(2)本发明所述的长余辉/红磷复合材料可以作为催化剂降解水体中的农兽药等污染物，不仅绿色无毒，而且结构简单，操作条件易于控制。复合材料改善了纯相催化剂的光生载流子易复合的缺点，其紧密的接触面可以促进表面的电荷分离和转移大大提高单体红磷的催化性能，进一步提高了降解的效率。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明实施例1中纳米级红磷的TEM图。
图2为本发明实施例1中长余辉纳米棒ZnGeO：Sr NRs/红磷复合材料的TEM图。
图3为本发明测试例2中纳米级红磷复合材料降解孔雀石绿效果图。
图4为本发明测试例2中长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料降解孔雀石绿效果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
(1)纳米级红磷的制备：首先取市售红磷并均匀分散于去离子水中，形成红色悬浮溶液。在水环境下，将市售红磷在玛瑙研钵中研磨，用150目筛网筛分后干燥获得微米级红磷颗粒。将干燥获得微米级红磷颗粒在玛瑙研钵中研磨以达到均质。称取5.000g微米级红磷颗粒分散于100mL水中，磁力搅拌30min后，将混合溶液转移至150mL具有聚四氟乙烯内衬的水热合成反应釜中，在烘箱中200℃水热反应12h。待冷却至室温后，将所得沉淀经多次用去离子水反复冲洗、离心(12000rmp/min)以去除产生的磷酸等。最后，放入60℃烘箱干燥12h，得到纳米级红磷。将干燥获得纳米级红磷颗粒在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
(2)长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs的制备：2mmol Zn(NO3)2，0.01mmol Sr(NO3)2，和300μL浓硝酸在剧烈搅拌状态下混合，成无色透明的溶液。随后并向上述混合溶液中加入11mL超纯水。最后向其逐滴滴加1.5mL制备好的Na2GeO3溶液，并通过氨水调节溶液PH为9。同时溶液由澄清透明变为白色浑浊。将该溶液在室温下磁力搅拌1h后转入25mL水热反应釜中，在220℃下保温4h，自然冷却至室温后，离心收集下层白色沉淀物并多次用去离子水反复冲洗、离心(10000rmp/min)。将干燥获得长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs粉体在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
(3)长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料的制备：称取长余辉纳米棒0.1gZnGeO：SrNRs和1g纳米级红磷，溶于20mL去离子水中，超声30min以达到均质状态。将混合溶液转移至50mL具有聚四氟乙烯内衬的水热合成反应釜中，在烘箱中200℃水热反应12h。待冷却至室温后，将所得沉淀经多次用去离子水反复冲洗、离心(12000rmp/min)以去除产生的磷酸等。最后，放入60℃烘箱干燥12h，得到长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料。将干燥获得复合材料在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
实施例2
(1)纳米级红磷的制备：首先取市售红磷并均匀分散于去离子水中，形成红色悬浮溶液。在水环境下，将市售红磷在玛瑙研钵中研磨，用150目筛网筛分后干燥获得微米级红磷颗粒。将干燥获得微米级红磷颗粒在玛瑙研钵中研磨以达到均质。称取10.000g微米级红磷颗粒分散于100mL水中，磁力搅拌60min后，将混合溶液转移至150mL具有聚四氟乙烯内衬的水热合成反应釜中，在烘箱中180℃水热反应12h。待冷却至室温后，将所得沉淀经多次用去离子水反复冲洗、离心(12000rmp/min)以去除产生的磷酸等。最后，放入60℃烘箱干燥24h，得到纳米级红磷。将干燥获得纳米级红磷颗粒在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
(2)长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs的制备：2.1mmol Zn(NO3)2，0.01mmol Sr(NO3)2，和350μL浓硝酸在剧烈搅拌状态下混合，成无色透明的溶液。随后并向上述混合溶液中加入11mL超纯水。最后向其逐滴滴加1.5mL制备好的Na2GeO3溶液，并通过氨水调节溶液PH为9。同时溶液由澄清透明变为白色浑浊。将该溶液在室温下磁力搅拌2h后转入25mL水热反应釜中，在220℃下保温4h，自然冷却至室温后，离心收集下层白色沉淀物并多次用去离子水反复冲洗、离心(10000rmp/min)。将干燥获得长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs粉体在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
(3)长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料的制备：称取长余辉纳米棒0.2gZnGeO：SrNRs和1g纳米级红磷，溶于20mL去离子水中，超声30min以达到均质状态。将混合溶液转移至50mL具有聚四氟乙烯内衬的水热合成反应釜中，在烘箱中180℃水热反应12h。待冷却至室温后，将所得沉淀经多次用去离子水反复冲洗、离心(12000rmp/min)以去除产生的磷酸等。最后，放入60℃烘箱干燥12h，得到长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料。将干燥获得复合材料在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
实施例3
(1)纳米级红磷的制备：首先取市售红磷并均匀分散于去离子水中，形成红色悬浮溶液。在水环境下，将市售红磷在玛瑙研钵中研磨，用150目筛网筛分后干燥获得微米级红磷颗粒。将干燥获得微米级红磷颗粒在玛瑙研钵中研磨以达到均质。称取6.000g微米级红磷颗粒分散于100mL水中，磁力搅拌120min后，将混合溶液转移至150mL具有聚四氟乙烯内衬的水热合成反应釜中，在烘箱中190℃水热反应24h。待冷却至室温后，将所得沉淀经多次用去离子水反复冲洗、离心(12000rmp/min)以去除产生的磷酸等。最后，放入60℃烘箱干燥12h，得到纳米级红磷。将干燥获得纳米级红磷颗粒在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
(2)长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs的制备：2.2mmol Zn(NO3)2，0.01mmol Sr(NO3)2，和400μL浓硝酸在剧烈搅拌状态下混合，成无色透明的溶液。随后并向上述混合溶液中加入11mL超纯水。最后向其逐滴滴加1.5mL制备好的Na2GeO3溶液，并通过氨水调节溶液PH为9。同时溶液由澄清透明变为白色浑浊。将该溶液在室温下磁力搅拌4h后转入25mL水热反应釜中，在220℃下保温4h，自然冷却至室温后，离心收集下层白色沉淀物并多次用去离子水反复冲洗、离心(10000rmp/min)。将干燥获得长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs粉体在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
(3)长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料的制备：称取长余辉纳米棒0.3gZnGeO：SrNRs和1g纳米级红磷，溶于20mL去离子水中，超声30min以达到均质状态。将混合溶液转移至50mL具有聚四氟乙烯内衬的水热合成反应釜中，在烘箱中190℃水热反应12h。待冷却至室温后，将所得沉淀经多次用去离子水反复冲洗、离心(12000rmp/min)以去除产生的磷酸等。最后，放入60℃烘箱干燥12h，得到长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料。将干燥获得复合材料在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
实施例4
(1)纳米级红磷的制备：首先取市售红磷并均匀分散于去离子水中，形成红色悬浮溶液。在水环境下，将市售红磷在玛瑙研钵中研磨，用150目筛网筛分后干燥获得微米级红磷颗粒。将干燥获得微米级红磷颗粒在玛瑙研钵中研磨以达到均质。称取8.000g微米级红磷颗粒分散于100mL水中，磁力搅拌120min后，将混合溶液转移至150mL具有聚四氟乙烯内衬的水热合成反应釜中，在烘箱中200℃水热反应10h。待冷却至室温后，将所得沉淀经多次用去离子水反复冲洗、离心(12000rmp/min)以去除产生的磷酸等。最后，放入60℃烘箱干燥6h，得到纳米级红磷。将干燥获得纳米级红磷颗粒在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
(2)长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs的制备：2.3mmol Zn(NO3)2，0.01mmol Sr(NO3)2，和320μL浓硝酸在剧烈搅拌状态下混合，成无色透明的溶液。随后并向上述混合溶液中加入11mL超纯水。最后向其逐滴滴加1.5mL制备好的Na2GeO3溶液，并通过氨水调节溶液PH为9。同时溶液由澄清透明变为白色浑浊。将该溶液在室温下磁力搅拌1h后转入25mL水热反应釜中，在220℃下保温4h，自然冷却至室温后，离心收集下层白色沉淀物并多次用去离子水反复冲洗、离心(10000rmp/min)。将干燥获得长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs粉体在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
(3)长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料的制备：称取长余辉纳米棒0.01gZnGeO：SrNRs和1g纳米级红磷，溶于20mL去离子水中，超声30min以达到均质状态。将混合溶液转移至50mL具有聚四氟乙烯内衬的水热合成反应釜中，在烘箱中200℃水热反应24h。待冷却至室温后，将所得沉淀经多次用去离子水反复冲洗、离心(12000rmp/min)以去除产生的磷酸等。最后，放入60℃烘箱干燥6h，得到长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料。将干燥获得复合材料在玛瑙研钵中研磨以达到均质。
测试例1
对本发明实施例1制得的采用TEM观察实施例1制备得到的纳米级红磷、长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料的纳米粒子形貌及粒径大小，结果如表1-2所示。图1所示为纳米级红磷的TEM图，水热处理后，同时表面变得粗糙，这是由于水热处理后，红磷与水和氧气发生氧化反应生成磷酸，表面被刻蚀，块状红磷的粒径略微减小。图2所示为长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料的TEM图，长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs和纳米红磷紧密复合形成异质结。
测试例2
对本发明实施例1制得的纳米级红磷、长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料催化性能进行研究。
称取0.0100g长余辉纳米棒ZnGeO：SrNRs/红磷复合材料或纳米级红磷，溶于200mL25mg/L孔雀石绿中。首先在黑暗中搅拌1h以达到吸附-脱附平衡。然后在可见光(＞420nm)下，每3min取一次样品。离心测量上清液中孔雀石绿的浓度。由图3-4可知长余辉纳米棒/红磷复合材料的降解性能明显提高。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种长余辉/红磷复合材料在催化降解水体污染物孔雀石绿中的应用，所述长余辉/红磷复合材料由长余辉纳米材料ZnGeO:Sr NRs与红磷加热复合反应得到；所述ZnGeO:SrNRs为Sr掺杂ZnGeO制备得到的纳米棒状纳米材料；所述长余辉纳米材料和红磷的重量比为0.01-0.2：1。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述长余辉/红磷复合材料通过以下方法制备得到：将长余辉纳米材料和红磷混合溶液进行加热反应，得到所述长余辉/红磷复合材料。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述加热反应的温度为180-220℃；所述加热反应的时间为10-14 h。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，还包括对反应液中分离所述的长余辉/红磷复合材料的步骤，具体包括：洗涤、离心去除杂质，烘干得到所述的长余辉/红磷复合材料；所述烘干的温度为55-65℃；烘干的时间为6-24h。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的应用，其特征在于，所述催化降解包括以下步骤：将长余辉/红磷复合材料溶于污染物中，在避光条件下搅拌，实现吸附-脱附平衡，之后在可见光下照射下反应，实现水体污染物的催化降解。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述可见光光源的波长大于420 nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210681952.9A CN115739147B (zh) | 2022-06-16 | 2022-06-16 | 一种长余辉/红磷复合材料及其制备方法与其在孔雀石绿降解中应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210681952.9A CN115739147B (zh) | 2022-06-16 | 2022-06-16 | 一种长余辉/红磷复合材料及其制备方法与其在孔雀石绿降解中应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115739147A CN115739147A (zh) | 2023-03-07 |
| CN115739147B true CN115739147B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=85349960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210681952.9A Active CN115739147B (zh) | 2022-06-16 | 2022-06-16 | 一种长余辉/红磷复合材料及其制备方法与其在孔雀石绿降解中应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115739147B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116875305B (zh) * | 2023-05-16 | 2024-02-13 | 海南医学院 | 一种基于金属离子修饰ZnGeO:Mn纳米棒的时间分辨荧光探针及其应用 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011173102A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 光水分解反応用光触媒および光水分解反応用光触媒の製造方法 |
| CN102962049A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-13 | 南京大学 | 一种水热反应制备纳米光催化材料的方法 |
| CN103073052A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-05-01 | 东华大学 | 一种锗酸锌纵向孪晶纳米线的制备方法 |
| CN106964381A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-21 | 西北大学 | 一种高浓度纳米红磷光催化剂分散液的制备方法 |
| CN110280281A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-27 | 商丘师范学院 | 铁酸锌/黑磷微球复合物的制备方法及其在光催化领域中的应用 |
| CN111167501A (zh) * | 2020-02-06 | 2020-05-19 | 北京工商大学 | 一种可见光响应光催化材料及其制备与其在微污染水处理中的应用 |
| CN111229239A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 青岛科技大学 | 一种氧化锌/锗酸锌-铜锌基金属氧化物纳米光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN111229205A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 青岛科技大学 | WO3/Zn2GeO4非贵金属双金属氧化物光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN113480995A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-08 | 西北工业大学 | 具有长余辉发光的纳米颗粒-碳点@二氧化硅复合纳米颗粒及长余辉材料和制备方法 |
| CN113649039A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 新疆师范大学 | 一种红磷/碳酸氧铋s型异质结光催化剂及其制备方法 |
| CN113769766A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-12-10 | 江南大学 | 一种基于长余辉-铋基纳米复合光催化剂的制备方法及其光催化降解农兽药的应用 |
| CN114618537A (zh) * | 2022-04-10 | 2022-06-14 | 贵州大学 | 一种红磷/钛酸锶异质结光催化剂及制备方法及应用 |
-
2022
- 2022-06-16 CN CN202210681952.9A patent/CN115739147B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011173102A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 光水分解反応用光触媒および光水分解反応用光触媒の製造方法 |
| CN102962049A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-13 | 南京大学 | 一种水热反应制备纳米光催化材料的方法 |
| CN103073052A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-05-01 | 东华大学 | 一种锗酸锌纵向孪晶纳米线的制备方法 |
| CN106964381A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-21 | 西北大学 | 一种高浓度纳米红磷光催化剂分散液的制备方法 |
| CN110280281A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-27 | 商丘师范学院 | 铁酸锌/黑磷微球复合物的制备方法及其在光催化领域中的应用 |
| CN111229239A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 青岛科技大学 | 一种氧化锌/锗酸锌-铜锌基金属氧化物纳米光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN111229205A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 青岛科技大学 | WO3/Zn2GeO4非贵金属双金属氧化物光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN111167501A (zh) * | 2020-02-06 | 2020-05-19 | 北京工商大学 | 一种可见光响应光催化材料及其制备与其在微污染水处理中的应用 |
| CN113480995A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-08 | 西北工业大学 | 具有长余辉发光的纳米颗粒-碳点@二氧化硅复合纳米颗粒及长余辉材料和制备方法 |
| CN113649039A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 新疆师范大学 | 一种红磷/碳酸氧铋s型异质结光催化剂及其制备方法 |
| CN113769766A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-12-10 | 江南大学 | 一种基于长余辉-铋基纳米复合光催化剂的制备方法及其光催化降解农兽药的应用 |
| CN114618537A (zh) * | 2022-04-10 | 2022-06-14 | 贵州大学 | 一种红磷/钛酸锶异质结光催化剂及制备方法及应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "Degradation of Benzene over a Zinc Germanate Photocatalyst under Ambient Conditions";Jianhui Huang et al.;《Environ. Sci. Technol.》;第7387-7391页 * |
| "ZnS-红磷复合材料的制备及其光催化性能研究";艾尼娃·木尼热等;《水处理技术》;第41-45页 * |
| 红磷-TiO_2复合光催化剂的制备及其光催化产氢性能;石志盛;董新法;耿建铭;;可再生能源(第02期);第120-124页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115739147A (zh) | 2023-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tang et al. | Enhanced photocatalytic degradation of glyphosate over 2D CoS/BiOBr heterojunctions under visible light irradiation | |
| Geetha et al. | High performance photo-catalyst based on nanosized ZnO–TiO2 nanoplatelets for removal of RhB under visible light irradiation | |
| CN106807361B (zh) | 一种铋-无定型钨酸铋-三氧化二铋三元有机复合光催化剂及制备方法 | |
| Wang et al. | High photocatalytic activity over starfish-like La-doped ZnO/SiO2 photocatalyst for malachite green degradation under visible light | |
| CN112156803B (zh) | 光催化复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN108067267B (zh) | 一种可见光响应碲化镉/二氧化钛z型光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110152711A (zh) | 一种CeO2@MoS2/g-C3N4三元复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN109317183A (zh) | 一种氮化硼量子点/超薄多孔氮化碳复合光催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN115739147B (zh) | 一种长余辉/红磷复合材料及其制备方法与其在孔雀石绿降解中应用 | |
| CN110624595A (zh) | 一种钙铟硫/碳化钛光催化复合材料及其制备方法 | |
| CN113145134B (zh) | 一种基于矿物复合材料的可见光催化剂及其制备方法 | |
| CN108543542B (zh) | 一种三维多孔复合光催化剂的制备方法及应用 | |
| CN104437559B (zh) | 一种硒化锌纳米光催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN107715898A (zh) | 一种氧化石墨烯/红磷复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN113368882B (zh) | Cu2O-ZnO/g-C3N4复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| Zhai et al. | Enhanced photocatalytic degradation of tetracycline over magnetic La0. 7Sr0. 3MnO3/g-C3N4 p–n heterojunction arising from the synergistic effects of oxygen vacancy defects and high-potential photogenerated electrons | |
| Xu et al. | Carbon quantum dots-decorated ZnO heterostructure nanoflowers grown on nanofiber membranes as high-efficiency photocatalysts | |
| Zhang et al. | Newly constructed Z-scheme Cu2ZnSnS4/BiOBr heterostructure for high-efficient photocatalytic applications | |
| CN109046308A (zh) | 一种石墨烯微米花/纳米氧化锌光催化材料及其制备方法 | |
| CN111905797A (zh) | 一种羟基氟化铜/氮化碳复合催化剂及其制备方法和应用 | |
| Fang et al. | Facile synthesis and characterization of novel CdS/BiOI heterojunctions with enhanced visible-light photocatalytic performances | |
| CN109160494B (zh) | 一种毛球状CdSe纳米材料的制备方法 | |
| CN111036252A (zh) | 一种钨酸铋量子点/磁性纳米洋葱碳磁性复合材料光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN114100657B (zh) | 一种α-Fe2O3/LaFeO3/g-C3N4/MXene材料及其制备方法和应用 | |
| CN109046386A (zh) | 锰掺杂硫化锌/还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |