DOI: 10.1016/j.materresbull.2021.111449
在本文中,研究者采用静电纺丝技术成功制备了ZnFe2O4纳米纤维(NFs)复合材料,随后在紫外光下使用沉淀法合成了ZnFe2O4/Ag/AgBr复合材料。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)和光致发光光谱(PL)对Z型ZnFe2O4/Ag/AgBr光催化剂进行了表征。将所制备的磁性ZnFe2O4/Ag/AgBr复合材料用作光催化剂,以在可见蓝色发光二极管(LED)照射下对罗丹明B(RhB)进行光催化降解。ZnFe2O4/Ag/AgBr复合材料比单一的ZnFe2O4 NFs和Ag/AgBr纳米颗粒具有更高的光催化活性。在蓝色LED光照射下所制备复合材料的RhB降解反应速率显着提高,这可归因于等离子体共振(SPR)效应、电子-空穴对复合的抑制以及Z型体系的形成。此外,所得光催化剂具有良好的稳定性和可重复使用性。
图1.ZnFe2O4/Ag/AgBr复合材料的制备过程示意图。
图2.ZnFe2O4纳米纤维的FESEM图像(a和b)和EDS图像(c);ZnFe2O4/Ag/AgBr复合材料(ZAB1)的FESEM图像(d和e)和EDS图像(f)。
图3.ZnFe2O4 NFs、Ag/AgBr和ZnFe2O4/Ag/AgBr(ZAB1和ZAB3)复合材料的XRD图(a)和VSM(b),ZnFe2O4 NFs、Ag/AgBr和ZnFe2O4/Ag/AgBr(ZAB1)复合材料的UV-vis(c)和DRS(d)。
图4.ZnFe2O4 NFs、Ag/AgBr和ZnFe2O4/Ag/AgBr(ZAB1)复合材料的PL。
图5.蓝色LED光照射下所有样品的RhB光催化性能(a),以及中性pH下1g/L ZnFe2O4/Ag/AgBr(ZAB1)复合材料降解RhB的一级动力学和表观速率常数值(b),银含量对RhB光催化降解(c)以及降解RhB的一级动力学和表观速率常数值(d)的影响。
图6.当pH=7时,不同初始染料(RhB)浓度下1g/L复合材料的RhB光催化性能(a),RhB降解的一级动力学和表观速率常数值(b)。
图7.ZnFe2O4/Ag/AgBr在可见光照射下降解RhB的可重复使用性。
图8.各种活性物质清除剂的RhB降解效率(a),ZnFe2O4/Ag/AgBr复合材料降解RhB的机理示意图(b)。