本项目拟将氧化铁(Fe3O4或γ-Fe2O3)纳米颗粒为核与TiO2或ZnO半导体复合形成磁载半导体核壳结构,核壳结构再与类石墨相的C3N4纳米结构(纳米带、纳米片、纳米管、介孔材料)包覆形成纳米复合光催化剂,实现其对污水中染料的可见光降解。利用核壳结构中氧化铁的超顺磁性,实现在外磁场辅助下将光催化剂迅速分离,简化分离和再生程序,实现光催化剂的重复利用,防止对水环境的二次污染。阐述核壳厚度对催化剂性能的影响,揭示核壳材料微结构与光催化性能之间的构效关系。研究C3N4 各种纳米结构的尺寸、形貌、比例等因素对光催化性能的影响,筛选出活性最强的光催化剂;探索催化机理,对光催化反应动力学进行研究,为设计此类光催化剂奠定实验及理论基础,推动磁性纳米光催化剂在水环境污染治理和修复方面的应用。
英文主题词core-shell structure;photocatalyst;visible light degradation;water pollution;