纳米纤维素制备碳掺杂ZnO及其对四环素的光催化降解性能

doi:10.3969/j.issn.0253-2417.2019.05.016

林产化学与工业 ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (5): 115-120.doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2019.05.016

纳米纤维素制备碳掺杂ZnO及其对四环素的光催化降解性能

单艺伟, 吴慧, 肖禾, 陈礼辉, 黄六莲

福建农林大学材料工程学院, 福建福州 350108

收稿日期:2019-06-25 出版日期:2019-10-25 发布日期:2019-11-01
通讯作者: 肖禾,讲师,硕士生导师,主要从事先进生物质基光催化材料及机理研究;E-mail:xiaohe_river@163.com E-mail:xiaohe_river@163.com
作者简介:单艺伟(1996-),女,山东烟台人,硕士生,主要从事生物质基改性光催化材料的研究;E-mail:1654206865@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（31700519）；福建省属高校科研项目资助（JK2017013）

Preparation of Carbon-doped Zinc Oxide Induced by Nanocellulose and Its Photocatalytic Degradation Properties of Tetracycline

SHAN Yiwei, WU Hui, XIAO He, CHEN Lihui, HUANG Liulian

College of Material Engineering, Fujian Agricultural and Forestry University, Fuzhou 350108, China

Received:2019-06-25 Online:2019-10-25 Published:2019-11-01

摘要/Abstract

摘要： 以纳米纤维素（CNF）为生物质诱导剂，通过水热合成法制备了碳掺杂氧化锌（C-ZnO），通过XRD、FT-IR、SEM和DRS对C-ZnO进行了表征，并测试了C-ZnO对四环素的光催化降解性能。研究结果表明：纳米纤维素诱导制备C-ZnO时，分散性较好，晶粒尺寸减小，并实现了碳掺杂，能带宽度有所减小。与普通氧化锌相比，C-ZnO对四环素的物理吸附没有影响，但是光催化降解四环素时，降解去除速率较快。当水热温度为200℃、n（Zn²⁺）：n（OH^-）为1：4、硝酸锌与纳米纤维素质量比为100：1时，制得的C-ZnO光照120 min，四环素的去除率高达96.1%。

关键词: 氧化锌, 纳米纤维素, 碳掺杂, 光催化, 四环素

Abstract: Carbon-doped zinc oxide (C-ZnO) was prepared by hydrothermal synthesis using nanocellulose (CNF) as an inducing agent. C-ZnO was characterized by XRD, FT-IR, SEM and DRS. The photocatalytic degradation of tetracycline by C-ZnO was investigated. It was found that nanocellulose-induced ZnO had good dispersibility, reduced grain size and carbon doping with narrow band gap. Compared with ordinary zinc oxide, C-ZnO didn't affect the physical adsorption of tetracycline. But it had faster degradation rate of tetracycline in the photocatalytic process. When the hydrothermal temperature of C-ZnO was 200℃, n(Zn²⁺):n(OH^-) was 1:4 and the mass ratio of zinc nitrate to nanocellulose was 100:1, the removal of tetracycline was up to 96.1% with 120 min light irradiation.

Key words: zinc oxide, nanocellulose, carbon doping, photocatalysis, tetracycline

中图分类号:

TQ35

单艺伟, 吴慧, 肖禾, 陈礼辉, 黄六莲. 纳米纤维素制备碳掺杂ZnO及其对四环素的光催化降解性能[J]. 林产化学与工业, 2019, 39(5): 115-120.

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纳米纤维素制备碳掺杂ZnO及其对四环素的光催化降解性能

Preparation of Carbon-doped Zinc Oxide Induced by Nanocellulose and Its Photocatalytic Degradation Properties of Tetracycline

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