新型SnS2基光催化剂的制备及其光催化还还原铀(Ⅵ)的性能研究

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  (1)利用水热法制备了不同Ag掺杂量的Agx-SnS2光催化剂。Ag成功掺入SnS2晶格内,没有破坏晶体结构,但降低了结晶度。Agx-SnS2相比于单一SnS2对U(VI)的去除率均有明显的提高,其中,Ag0.5-SnS2对U(VI)的光催化去除效果最好,光照75min后去除率达到了86.4%。循环试验表明Ag0.5-SnS2具备一定的稳定性和再利用能力。Ag掺杂的SnS2光催化活性增强归因于带隙变窄,增强了可见光区域的吸收;Ag的掺杂有效地促进了光生电子-空穴对的分离,使更多的光生电荷参与光催化反应。
  (2)采用两步水热法制备了Ag掺杂SnS2@InVO4复合材料(IAS)。U(VI)在IAS-2上的吸附过程可用Langmuir模型和伪二级动力学模型来描述,最大Langmuir吸附容量为167.79mg/g。研究了复合材料在吸附和可见光光催化的协同作用下去除U(VI)的性能。其中,2wt.%InVO4负载量的IAS-2对U(VI)的去除率最高,总去除率达到了97.6%。与SnS2和Ag掺杂SnS2相比,IAS复合材料在可见光下对U(VI)的还原均表现出优异的光催化活性。其优异的光催化性能主要归因于表面活性位点多、光吸收能力强、带隙窄以及异质界面上有效的电荷分离。4次循环后,IAS-2对U(VI)的去除率仍达88%以上,且晶体结构稳定。
  本文为拓展金属硫化物在光催化处理放射性废水的应用方面提供一定的科学依据。
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