花簇状g-C3N4Bi2MoO6微球的制备及其光催化降解模拟染料废水_第1页
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文档简介

自1989年Nature杂志报道了在光滑念珠(Candidaglabrata)细胞内合成CdSe纳米材料的生物合成方法至今，利用自然界中廉价易得、形貌多样的生物体制备形貌复杂、结构精细的微纳米材料得到了深入而广泛的研究。目前，应用于微纳米材料制备的微生物主要包括细菌、病毒、霉菌和酵母菌等。其中，从酵母结构稳定、廉价易得、表面官能团丰富和环境适应性强等特点出发，将单细胞微生物酵母引入微纳米材料制备的研究逐步深入，基于酵母的微纳米材料的新颖制备方法和路线不断涌现，极大地丰富了生物相关微纳米材料的研究内容。各种酵母基微纳米复合材料在光催化、污染物吸附、分子印迹技术、Fenton及类Fenton催化高级氧化技术、电池材料等领域表现出一定的应用潜力，在化工、环境、材料等领域有着广阔的研究前景。摘要：以酵母为生物模板，通过水热-牺牲模板法制备了花簇状g-C3N4/Bi2MoO6微球。利用XRD、SEM、TEM、FTIR、UV-VisDRS、光电流响应以及氮气吸附-脱附等手段对样品的晶体结构、微观形貌、光吸收和比表面积等性能进行了表征，并对样品可见光催化降解亚甲基蓝（MB）模拟染料废水的性能和机理进行了探讨。结果表明，水热-牺牲模板法可实现g-C3N4与Bi2MoO6在生物模板表面的成功复合，样品分散性良好，微球直径约为8

μm，表面呈花簇状，比表面积达11.6007m2/g。可见光下g-C3N4负载量为10%的g-C3N4/Bi2MoO6（以Bi2MoO6的质量计，记为10CN/BM）微球对MB模拟染料废水表现出较高的光催化降解活性，当10CN/BM添加量为1g/L、可见光照射140min后，初始质量浓度为15mg/L的MB废水的降解率高达96%以上。机理分析证实，微球表面g-C3N4与Bi2MoO6形成的Z型异质结有效降低了电子-空穴对的复合率，显著提升了对模拟染料废水的可见光催化性能。结论（1）以酵母为生物模板，采用水热-牺牲模板法成功制备了花簇状g-C3N4/Bi2MoO6微球，由花簇状纳米簇形成的微球表面粗糙，形貌比较均一，结晶度高且分散良好。（2）花簇状g-C3N4/Bi2MoO6微球在可见光下催化降解MB模拟染料废水中表现出优异的光催化性能。•O2–和•OH是光催化的主要活性物种。微球中g-C3N4与Bi2MoO6能带结构匹配而形成的Z型异质结能有效促进光生载流子的转移，减少电子-空穴对的复合，显著提升了材料的光催化性能。（3）获得了通过绿色安全的手段制备Bi2MoO6与g

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