氟氮共掺杂磁性ZnFe_2O_4@C@TiO_2的制备与光催化性能

文章以ZnFe_2O_4@C为内核,采用溶胶凝胶法制备了氟氮共掺杂的磁性纳米复合光催化剂ZnFe_2O_4@C@TiO_2-F,N(ZCT-FN)。采用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、场发射透射电子显微镜(field emission transmission electron microscope,FETEM)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等对催化剂进行表征,在紫外-可见光下降解甲基橙(MO)探究其催化活性。结果表明,所制备的三元复合催化剂ZCT-FN具有核壳结构,粒径为1.1μm左右;中间碳层厚度为5~10nm,有效地避免了光溶解现象的发生;外壳层TiO_2为锐钛矿相,厚度为200~450nm。当氟钛摩尔比为0.1、焙烧时间为5h时所制备的催化剂活性较好,在紫外光下照射210min、可见光下照射90min对MO的降解率均能达到100%。F、N共掺杂导致ZCT-FN的紫外-可见光催化活性大大提高,5次循环使用后,在紫外-可见光下ZCT-FN对MO的降解率仍保持有90%。