钒酸铈(CeV04)在水污染处理领域被广泛关注,然而比表面积小、分散性差、光利用效率低等问题限制了其应用.本研究使用云杉模板,通过仿生合成法,制备出仿生木材结构的三维多孔钒酸铈光催化剂.通过降解模拟污染物伊红黄,讨论仿生木材结构钒酸铈的光催化性能.结合SEM/XRD/BET/XPS/DRS等表征分析,探究其光催化降解机理.结果表明:采用云杉模板合成的仿生木材结构钒酸铈具有类木材的多孔结构,比表面积是8.691 0 m2/g,平均晶粒尺寸为30.76 nm.相较于直接水热合成的钒酸铈,仿生木材结构钒酸铈的氧空位率提升了22％,其禁带宽度从2.96 eV减小到2.54 eV.在紫外光照射条件下对伊红黄的降解率为90％,在酸性条件下降解率可达95％,具有良好的循环稳定性.仿生木材结构钒酸铈降解有机污染物的性能优异,独特的类木材结构提升了钒酸铈的光能利用率,为其提供了更多的反应位点,有效地抑制了光生电子-空穴的复合,进一步提升了钒酸铈的光催化性能.本研究将木材的多孔结构与钒酸铈良好的光催化特性相结合,实现了林木加工剩余物的高值化利用.

仿生木材;仿生结构;光催化;钒酸铈;有机染料

生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨150040;哈尔滨体育学院运动人体科学学院,哈尔滨150008

[1]尹斌;杜文鑫;张颖;高杏;马畅;郭明辉-.仿生木材结构钒酸铈的制备及光催化性能)[J].林业工程学报,2022(04):38-45

仿生木材,CeV04

钒酸铈,光催化性能,水污染,污染处理,比表面积,分散性,光利用效率,云杉,仿生合成,成法,三维多孔,光催化剂,解模,伊红,BET,XPS,DRS,表征分析,光催化降解,降解机理,模板合成,多孔结构,平均晶粒尺寸,接水,水热合成,氧空位,禁带宽度,紫外光照射,降解率,酸性条件,循环稳定性,降解有机污染物,结构提升,光能利用率,反应位点,光生电子,空穴,林木,加工剩余物,高值化利用,仿生结构,有机染料

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