溶解氧含量对氧化石墨烯光催化性能的影响
材料科学
2024-03-14 v2
摘要
石墨烯是一种由富含地球元素构成的二维（2D）新兴光催化剂。本研究评估了氧化石墨烯（GO）对一种新型有机染料亚甲基蓝（MB）光催化降解的潜力。本工作中，通过在水溶液中光降解亚甲基蓝（MB），测试了氧化石墨烯（GO）及氧化石墨烯（GO）联合过氧化氢（H2O2）的光催化活性。所得GO纳米颗粒通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、能量色散谱和傅里叶变换红外光谱进行表征。XRD数据确认了在2Theta=10.44度处的尖锐峰，对应于GO的（002）反射。基于我们的结果，发现所得GO纳米颗粒联合H2O2在自然阳光照射、pH~7、60分钟内实现了约92%的MB光脱色，而H2O2单独为约63%。考察了氧气和过氧化氢（H2O2）在阳光/GO过程中对MB降解的影响。实验结果表明氧气是促进光催化降解的决定性参数。当使用直接光催化（MB/GO）和H2O2辅助光催化（MB/H2O2/GO）时，降解速率常数（k1）随溶解氧含量（DOC）3.5 mg/L从0.019增至0.042每分钟。由于H2O2充当电子和羟基自由基清除剂，应以适当剂量添加H2O2以增强MB降解。此外，当初始溶解氧（DO）浓度从2.8增至3.9 mg/L时，降解速率常数（k1）从0.035增至0.062每分钟。还研究了直接光催化和H2O2辅助光催化两者的光降解机理与动力学。
引用
@article{arxiv.1806.06492,
title = {Effect of Dissolved Oxygen Content on Photocatalytic Performance of Graphene Oxide},
author = {M. Bakhtiar Azim and Farzana Nargis and Sajib Aninda Dhar and Md. Rakibul Qadir and Md. Abdul Gafur and A. S. W Kurny and Fahmida Gulshan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.06492},
year = {2024}
}
备注
In total 22 pages, total no. of figures 8, total no. of tables 6. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1806.06481