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过一硫酸盐强化铁酸锰纳米球修饰的石墨相氮化碳光催化去除双酚A
Peroxymonosulfate promoted photocatalytic degradation of BPA by a MnFe<sub>2</sub>O<sub>4 </sub>manosphere modified graphite carbon nitride composite photocatalyst
投稿时间:2018-07-27  修订日期:2018-11-19
DOI:
中文关键词:  光催化  石墨相氮化碳  铁酸锰  过一硫酸盐  双酚A
英文关键词:photocatalytsis  g-C&amp  amp  lt  sub&amp  amp  gt  3&amp  amp  lt  /sub&amp  amp  gt  N&amp  amp  lt  sub&amp  amp  gt  4&amp  amp  lt  /sub&amp  amp  gt    MnFe&amp  amp  lt  sub&amp  amp  gt  2&amp  amp  lt  /sub&amp  amp  gt  O&amp  amp  lt  sub&amp  amp  gt  4&amp  amp  lt  /sub&amp  amp  gt    peroxymonosulfate  bisphenol A
基金项目:国家自然科学(51578532);河北省住房和城乡建设厅科研项目(2014-230)收稿日期:;修订日期:
作者单位E-mail
张明明 河北工业大学 zmmhbgydx@aliyun.com 
李静 河北工业大学  
龚焱 中国科学院生态环境研究中心  
李一兵 河北工业大学  
赵旭 中国科学院生态环境研究中心 zhaoxu@rcees.ac.cn 
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中文摘要:
      本研究采用水热法制备了铁酸锰(MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>)纳米球修饰的石墨相氮化碳(g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>)复合光催化剂(MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>),并考察了其光催化活化过一硫酸盐(PMS)去除内分泌干扰物双酚A的性能。XRD、SEM、 TEM及FT-IR等结果证明了MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>纳米球已成功负载于g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>。光催化实验结果表明,与单独g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>相比,MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>光催化活性有明显提升。同时,PMS的加入可进一步大幅提高该复合光催化剂的光催化性能。当PMS浓度为1 mmol.L<sub>-1</sub>、MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>负载量为20%及催化剂投加量为0.5 g.L<sub>-1</sub>时,复合催化剂光催化活性最佳,反应120分钟后,BPA的去除率达到98%。光电化学测试结果表明,引入MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>后可提升g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>光生载流子分离能力。重复性实验结果表明该复合光催化剂具备较好的稳定性。
英文摘要:
      In this work, MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub> composite photocatalyst was prepared through a facile hydrothermal method and its photocatalytic activity for BPA degradation was evaluated. The characterization results of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) demonstrated that the MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> nanosphere has been successfully loaded on the g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>. Compared with bare g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>, the MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub> composite showed enhanced photocatalytic activity for BPA degradation under visible light irradiation. More importantly, the as-prepared hybrids exhibited remarkably improved photocatalytic activities toward BPA degradation in the presence of PMS under visible light irradiation. Nearly 98% of BPA can be removed after 120 min irradiation by the 20% MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub> with dosage of 0.5 g.L<sub>-1</sub> under the optimal condition of 1 mmol.L<sub>-1</sub> PMS. Photoelectrochemical data further confirmed the enhanced charge carrier separation performance of composite. The result of repeated experiments showed that MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>composite possessed excellent photocatalytic stability.
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