碳点修饰多孔ZnO纳米棒增强光催化性能.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)DecemberActa．-Chim．Sin．2015，31(12)，2349-23572349[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201510281www．whxb．pku．edu．cn碳点修饰多孔ZnO纳米棒增强光催化性能冯昌’邓晓燕倪晓晓李卫兵’f‘青岛科技大学环境与安全工程学院，山东青岛266042；青岛市城市排水监测站，山东青岛266002)摘要：首先采用溶剂热法制备具有良好光催化降解性能的多孔ZnO纳米棒，随后采用化学沉积法在ZnO纳米棒表面修饰碳点，成功制备碳点修饰多~LZnO纳米棒系列光催化剂．通过X射线衍射

2、(XRD)、扫描电子显微镜fSEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见(uv-Vis)分光光谱等技术对系列样品进行表征．通过测试系列样品在氙灯光源照射下，降解有机污染物(罗丹明B和苯酚)的光催化性能，发现碳点修饰多孔Zn0纳米棒能有效增强ZnO的光催化性能，其中质量分数为1．2％碳点修饰ZnO纳米棒(CZn1．2)表现出最高的光催化降解罗丹明B活性。为纯多孔ZnO纳米棒的2．5倍：同时，在氙灯光源照射下，碳点修饰多孔ZnO纳米棒具有很强的氧化性，能够催化苯环的开环反应，实现对苯酚的降解．其光催化活性的增强在于碳点修饰多-~LZnO光催化材料中，碳点作为光生电子受体

3、，促进半导体光生电子与空穴的有效分离，从而增强光催化性能．关键词：半导体光催化：ZnO；碳点：降解有机污染物：修饰光催化剂中图分类号：0643FabricationofCarbonDotsModifiedPorousZn0NanorodswithEnhancedPhotoCatalytiCActivityFENGChang’DENGXiao—Yan’’NIXiao—XiaoLIWei-Bing’(SchoolofEnvironmentandSafetyEngineering,QingdaoUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266042,Shando

4、ngProvince,PR．China；QingdaoMunicipalDrainageMonitoringCenter,Qingdao266002,ShandongProvince,PR．ChinaAbstract：PorousZnOnanorodsthatdisplayedexcellentphotocatalyticdegradationoforganicpollutants(RhBandpheno1)werepreparedviaasolventthermalmethodfollowedbysurfacemodificationwithcarbondots(C—dots)usingad

5、epositionmethod．ThephotocatalystswerecharacterizedusingX—raydifraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，X—rayphotoelectronspectroscopy(XPS)，andultraviolet-visible(UV-Vis)spectroscopy．ThedegradationoftheorganicpollutantsusingthenanorodswastestedunderXe-lightill

6、uminationandwasenhancedfolowingC—dotmodification．NanorodsthatweremodifiedbytheC-dotsatamassfractionof1．2％(CZn1．2)exhibitedthehighestphOtOcataIyticactivityforthedegradationofRhB，whichwas2．5timesofthepureporousZnOnanorods．Additionally，themodifiednanorodswithstrangelyoxidationabilitycouldcatalyzethedeg

7、radationofphenolbyopen-ringsreactionunderXe-lightillumination．TheimprovedphOtOcataIyticactivitywasattributedtotheefectiveseparationofthephOtOgeneratedelectronsandholes，inwhichtheC—dotsservedastherecep