核化学与放射化学2024,Vol.46Issue(4) :396-400.DOI:10.7538/hhx.2024.46.04.0396

分级大/介孔氮化碳-二氧化钛复合材料对U(Ⅵ)的光催化还原

Photocatalytic Reduction of U(Ⅵ)by Hierarchical Macro/Mesoporous Carbon Nitride-Titania Composites

李姝阳 牛智伟 崔振鹏 潘多强 吴王锁
核化学与放射化学2024,Vol.46Issue(4) :396-400.DOI:10.7538/hhx.2024.46.04.0396

分级大/介孔氮化碳-二氧化钛复合材料对U(Ⅵ)的光催化还原

Photocatalytic Reduction of U(Ⅵ)by Hierarchical Macro/Mesoporous Carbon Nitride-Titania Composites

李姝阳 1牛智伟 2崔振鹏 3潘多强 3吴王锁3
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作者信息

  • 1. 国民核生化灾害防护国家重点实验室,北京 102205;西南科技大学,核废物与环境安全省部共建协同创新中心,四川绵阳 621010
  • 2. 国民核生化灾害防护国家重点实验室,北京 102205;兰州大学教育部稀有同位素前沿科学中心,甘肃兰州 730000
  • 3. 兰州大学教育部稀有同位素前沿科学中心,甘肃兰州 730000
  • 折叠

摘要

光催化技术可以利用光生电子将易溶解的U(Ⅵ)还原为难溶解的U(Ⅳ).本工作在不引入有机模板或辅助添加剂的情况下,合成了分级大/介孔g-C3N4-TiO2复合材料,并用于光催化还原U(Ⅵ).利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、全自动比表面积物理吸附仪(BET)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-vis DRS)等先进表征设备对g-C3N4-TiO2复合材料的形貌结构和光学性质进行了研究.通过光催化实验对g-C3N4-TiO2复合材料光催化还原U(Ⅵ)的性能进行了研究.结果表明:g-C3N4-TiO2复合材料兼具分级大/介孔 TiO2和g-C3N4的优点,不仅具有大的比表面积(174.68 m2/g)和长通道,而且具有更广的光吸收范围.因此,g-C3N4-TiO2复合材料在15 min内对U(Ⅵ)的去除率就高达98.4%.本工作对光催化处理含铀放射性废水提供了新的思路.

Abstract

Photocatalytic technology can use photogenerated electrons to reduce easily soluble U(Ⅵ)to insoluble U(Ⅳ).In this work,hierarchical macro/mesoporous g-C3N4-TiO2 composites were synthesized without the introduction of organic templates or auxiliary additives,and were used for photocatalytic reduction of U(Ⅵ).The morphology,structure and optical properties of g-C3N4-TiO2 composites were studied by X-ray diffractometer(XRD),scanning electron microscope(SEM),automatic specific surface area physical adsorption instrument(BET),ultraviolet-visible diffuse reflectance spectrometer(UV-vis DRS)and other advanced characterization equipment.The photocatalytic reduction of U(Ⅵ)of g-C3N4-TiO2 composites was studied by photocatalytic experiments.The results show that g-C3N4-TiO2 composites have the advantages of hierarchical macro/mesoporous TiO2 and g-C3N4,not only have a large specific surface area(174.68 m2/g)and pore channels,but also have a wider light absorption range.Therefore,the removal rate of g-C3N4-TiO2 composites on U(Ⅵ)is as high as 98.4%within 15 min.This work provides new ideas for the treatment of uranium-containing radioactive wastewater.

关键词

TiO2/g-C3N4/光催化//分级介孔

Key words

TiO2/g-C3N4/photocatalytic/uranium/hierarchical macro/mesoporous

引用本文复制引用

基金项目

国民核生化灾害防护国家重点实验室科研基金项目(SKLNBC2022-09)

中央高校基本科研业务费(lzujbky-2023-stlt01)

国家自然科学基金(22176077)

出版年

2024
核化学与放射化学
中国核学会核化学与放射化学学会

核化学与放射化学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.347
ISSN:0253-9950
参考文献量17
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