碳量子点修饰铁酸镨/凹凸棒石复合材料的制备及光氧化脱硝性能

以硝酸镨、硝酸铁、柠檬酸为主要原料,提纯后的凹凸棒石(ATP)作为载体,采用溶胶-凝胶-浸渍法制备碳量子点(CQDs)修饰PrFeO3/ATP复合材料.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射谱(UV-Vis DRS)及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等对复合材料的形貌结构进行表征,考察不同CQDs负载量对复合材料光催化氧化脱硝性能的影响.结果表明:CQDs的引入显著提高了复合材料的脱硝性能,当CQDs负载量为4％(质量分数)时,CQDs/PrFeO3/ATP复合材料对NO的光氧化活性最高,转化率达到85％.提出可能的机理在于:PrFeO3受到可见光的照射激发产生的电子从价带跃迁至导带,光生电子迅速迁移到CQDs上并产生超氧自由基,空穴仍然留在PrFeO3的价带,二者具有强氧化性将NO氧化成3NO-.CQDs的引入促进了光生电子与空穴的分离,同时扩展了复合材料的光谱吸收范围,凹凸棒石表面的微孔结构也有利于NO气体的吸附增加其与活性组分的接触,这种协同效应使得复合材料的光催化脱硝性能得到提高.