Кинетика и катализ, 2020, T. 61, № 6, стр. 818-818

CdFe2O4 с добавками Ni – суперэффективный фотокатализатор деградации загрязнителей окружающей среды под действием видимого света

C. W. An a, T. Liu a, D. F. Zhang a*, J. S. Yan a

a School of Biomedical & Chemical Engineering, Liaoning Institute of Science and Technology
117004 Benxi, P.R. China

* E-mail: smile02df@163.com

Поступила в редакцию 03.05.2020
После доработки 29.06.2020
Принята к публикации 06.07.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

Методами осаждения–прокаливания успешно синтезирована серия магнитных гибридных образцов CdFe2O4 с добавками Ni (Ni–CdFe2O4). Образцы охарактеризованы методами дифракции рентгеновских лучей (XRD), трансмиссионной электронной микроскопии (TEM), сканирующей электронной микроскопии (SEM), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS), спектроскопии КР (Raman), БЭТ (BET), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), c помощью магнетометра c вибрирующим образцом (VSM) и спектроскопии диффузного рассеяния (DRS). Исследована фотокаталитическая активность Ni–CdFe2O4 при облучении видимым светом в процессах деградации антибиотика тетрациклина и красителей-загрязнителей (таких как малахитовый зеленый и конго красный). Деградационная эффективность зависит от молярного соотношения Ni/CdFe2O4 и уменьшается в следующей последовательности: 2%Ni–CdFe2O4 > 5%Ni–CdFe2O4 > 1%Ni–CdFe2O4 > CdFe2O4. На основании данных по фотокаталитической активности гибридов Ni–CdFe2O4 в деградации предложен возможный механизм фотокатализа. Введение добавок Ni улучшает оптическое поглощение в видимой области и увеличивает удельную площадь поверхности Ni–CdFe2O4. В результате, по сравнению с наночастицами CdFe2O4, сужается запрещенная зона и увеличивается поглощение света в видимой области, а рекомбинация электронно-дырочных пар уменьшается. Кроме того, Ni–CdFe2O4 можно легко выделить из реакционной системы благодаря его магнитным свойствам. Таким образом, благодаря этим замечательным свойствам, Ni–CdFe2O4 имеет большой потенциал для использования в очистке окружающей среды от загрязнителей.

Ключевые слова: CdFe2O4 с добавками Ni, фотокатализ, катализатор для видимого света, загрязнитель окружающей среды

Полная версия статьи опубликована в “Kinetics and Catalysis” № 6, 2020.

Дополнительные материалы отсутствуют.