【摘 要】
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通过共沉淀法合成了锰掺杂硫化锌量子点(ZnS∶MnQDs),该催化剂可在450nmLED蓝光灯下光催化还原Cr(Ⅵ).采用TEM、XRD、PL分别对ZnS∶Mn QDs的形貌、物相和发光特性进行了表征,
【机 构】
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生态环境部华南环境科学研究所,国家环境保护环境污染健康风险评价重点实验室,广州510530;华南理工大学环境与能源学院,广州510530
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通过共沉淀法合成了锰掺杂硫化锌量子点(ZnS∶MnQDs),该催化剂可在450nmLED蓝光灯下光催化还原Cr(Ⅵ).采用TEM、XRD、PL分别对ZnS∶Mn QDs的形貌、物相和发光特性进行了表征,结果表明:ZnS∶Mn QDs的尺寸小于10nm;Mn掺杂没有改变ZnS的晶体结构;ZnS在掺杂Mn后,可在598 nm处产生橘黄色荧光.UV-vis表征结果显示,与纯ZnS相比,ZnS∶MnQDs具有更强的光吸收能力.考察了不同因素对光催化效果的影响.结果表明,Mn掺杂浓度3％较为合适,酸性pH有利于光催化反应.当Cr(Ⅵ)浓度为25mg?L-1,pH为5.8时,光催化25 min后Cr(Ⅵ)去除率为99％.与其他光催化剂还原Cr(Ⅵ)相比,ZnS∶Mn QDs使用低能耗LED灯作为光源,催化速率高,且能够吸附还原产物Cr(Ⅲ).探究了光催化机理,发现在450nm光激发下,Mn2+自身能级4T1→6A1发生跃迁产生光生电子,Cr(Ⅵ)捕获光生电子被还原,价带上余留的空穴参与水的氧化.结合表征结果,ZnS可通过掺杂Mn离子改善光吸收能力提高光催化还原Cr(Ⅵ)的性能.
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