Co_(3)O_(4)负载rGO/g-C_(3)N_(4)臭氧光催化降解2,4-二氯苯氧乙酸活性研究

摘要

通过简单的水热法制备了Co_(3)O_(4)/rGO/g-C_(3)N_(4)催化剂,并在可见光照射下用于光催化臭氧氧化降解2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)。利用XRD,SEM,TEM,XPS,UV-vis DRS,FT-IR和瞬态光电流对样品进行测试表征。研究表明,Co_(3)O_(4),rGO和g-C_(3)N_(4)形成异质结后光生电子-空穴(e^(-)-h^(+))对的分离效率,e^(-)的迁移能力以及光催化臭氧氧化活性都明显提升。此外,0.5Co_(3)O_(4)/0.25rGO/GC_(3)N_(4)对2,4-D具有100%的去除率,并具有最高反应速率(k=0.0709 min)。经过计算得出光催化臭氧氧化2,4-D的协同因子为3.91,表明光催化和臭氧氧化间具有较好的协同效应。活性组分的捕获实验结果表明h^(+)和·OH是光催化臭氧氧化反应过程中的主要活性物种。此外,经过五次光催化臭氧氧化的循环实验,0.5Co_(3)O_(4)/0.25rGO/GC_(3)N_(4)样品表现处较好的稳定性,本文同时得出光催化臭氧氧化过程的反应机理。