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CuFe2O4/In2S3复合材料的制备及其在可见光照射下光催化降解四环素的研究
Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis ( IF 1.7 ) Pub Date : 2023-11-17 , DOI: 10.1007/s11144-023-02539-0
Zichun Chen , Tongming Su , Xuan Luo , Zuzeng Qin , Hongbing Ji
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更新日期:2023-11-18
Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis ( IF 1.7 ) Pub Date : 2023-11-17 , DOI: 10.1007/s11144-023-02539-0
Zichun Chen , Tongming Su , Xuan Luo , Zuzeng Qin , Hongbing Ji
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通过简单的机械研磨工艺制备了CuFe 2 O 4 /In 2 S 3复合材料,并用于可见光照射下的四环素(TC)光催化降解。结果表明,质量比为1:3的CuFe 2 O 4 /In 2 S 3复合光催化剂对四环素的光催化降解活性为95.2%,分别高于纯CuFe 2 O的12和63%。 4和单独的In 2 S 3,以及CuFe 2 O 4 /In 2 S 3 (1:1)上的89%和CuFe 2 O 4 /In 2 S 3 (3:1)上的79%。CuFe 2 O 4 /In 2 S 3上的四环素光降解为一级反应,可见光照射下四环素降解反应的速率常数为0.02162 min -1,分别是CuFe 2的38倍和3.1倍。分别为单独的O 4和In 2 S 3。表征结果表明CuFe 2 O 4 /In 2 S 3 (1:3)复合材料表现出较高的光降解效率和最高的光生载流子分离效率。此外,在最佳反应条件下,四环素的最佳光降解率为95.2%。CuFe 2 O 4 /In 2 S 3异质结的稳定结构以及CuFe 2 O 4或In 2 S 3的窄带隙增强了催化剂的光吸收能力。机理研究表明,CuFe 2 O 4和In 2 S 3被可见光激发产生电子,电子转移到CuFe 2 O 4和In 2 S 3的导带上。随后,Z型光生载流子转移机制有效改善了光生空穴和光生电子的分离和转移。光生电子可以还原O 2生成·O 2 -,与h +一起价带上的自由基成为反应体系中主要的氧化活性物种,可以实现四环素的高效氧化降解。
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