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静电纺丝法制备的V2O5/MoO3复合光催化剂的表征及其光催化降解邻苯二甲酸二甲酯活性
  • ISSN号:0253-9837
  • 期刊名称:《催化学报》
  • 时间:0
  • 分类:O[理学]
  • 作者机构:[1]南开大学化学学院,天津化学化工协同创新中心,天津金属分子基材料化学重点实验室,天津300071, [2]长春工业大学化学与生命科学学院,吉林长春130012
  • 相关基金:国家自然科学基金(21373120,21471022);吉林省科技发展计划项目(20101549,2叭30102001Jc);长江学者和创新团队发展计划资助(PCSIRT13022);吉林省教育厅项目资助(2013130,2013146).
中文摘要:

邻苯二甲酸二甲酯是一种干扰人体内分泌系统的化学物质,尽管对人体具有潜在危害,目前仍做为塑料、醋酸乙烯酯、纤维素等生产过程中的添加剂而广泛使用.伴随着邻苯二甲酸二甲酯的生产和应用,自然界不可避免地受其污染.因此,如何有效降解排放在环境中的邻苯二甲酸二甲酯以减少其对人类的不利影响成为化学研究者的重要任务.通过半导体光催化剂高效利用太阳能光催化降解邻苯二甲酸二甲酯是一种有效方法.TiO 2等半导体光催化剂由于光催化过程中产生的电子-空穴对极易复合导致其催化效率不高,减少光生电子-空穴对复合率进而提高光量子效率的方法有金属掺杂、非金属掺杂、表面敏化、半导体复合等多种手段.其中,Mo O3由于其独特的结构和化学性质广泛应用于光催化领域,并常作为耦合剂与其他半导体(如TiO 2)复合以提高光催化活性.在我们以前的工作中,曾使用MoO 3做为耦合剂与V2O5复合,实验结果证明MoO 3与V2O5复合形成异质结构有效提高了V2O5的光催化效率.MoO 3由于其带隙较宽(约2.90 e V),对太阳光利用率不高,以及电子-空穴对极易复合导致MoO 3实际光催化活性并不好.因此,我们考虑以MoO 3做为主体,V2O5做为耦合剂研究n(V)/n(Mo)比对V2O5/Mo O3复合光催化剂结构和性能的影响.我们以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、四水合钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)和偏钒酸铵(NH4VO3)为原料,采用静电纺丝技术结合溶胶凝胶过程的方法,成功制备了具有不同n(V)/n(Mo)比的V2O5/Mo O3复合光催化剂.XRD结果表明,当n(V)/n(Mo)〈1/6时,钒离子掺杂进入MoO 3晶格内,n(V)/n(Mo)〉1/6时,部分钒离子掺杂进入MoO 3晶格内,部分钒离子聚集形成V2O5晶体,V2O5晶体数量随着n(V)/n(Mo)逐渐增加,且尺寸有所增长.这一点在扫描电镜中得到了进一步的证实.扫描电镜结果表明

英文摘要:

Vanadium pentoxide(V2O5)/molybdenum trioxide(MoO 3) composites with different molar ratios of vanadium(V) to molybdenum(Mo) were synthesized via a simple electrospinning technique. The photocatalytic activity of the composites were evaluated by their ability to photodegrade methylene blue and dimethyl phthalate(DMP) under visible-light irradiation. Compared with pure V2O5 and MoO 3,the V2O5/MoO 3 composites showed enhanced visible-light photocatalytic activity because of a V 3d impurity energy level and the formation of heterostructures at the interface between V2O5 and MoO 3. The optimal molar ratio of V to Mo in the V2O5/MoO 3 composites was found to be around 1/2. Furthermore,high-performance liquid chromatographic monitoring revealed that phthalic acid was the main intermediate in the photocatalytic degradation process of DMP.

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期刊信息
  • 《催化学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院大连化学物理研究所
  • 主编:李灿 张涛
  • 地址:大连市沙河口区中山路457号
  • 邮编:116023
  • 邮箱:chxb@dicp.ac.cn
  • 电话:0411-84379240
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9837
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1195/O6
  • 邮发代号:8-93
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖,中国科协精品科技期刊示范项目
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19199