十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助水热法制备介孔NbO及其光催化性能

作     者：褚一威 靳凤先 马同宇 郭盛祺 

作者机构：天津生态城水务投资建设有限公司 柳州工学院食品与化学工程学院 河北工业大学能源与环境工程学院 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081704[工学-应用化学] 081705[工学-工业催化] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFE0125100)资助 

主　　题：Nb O 光催化 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 介孔 

摘      要：构建了一种简单的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助水热法来制备介孔Nb2O5催化剂样品，并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等测试手段，对催化剂形貌结构和光电特性进行了分析.研究发现，CTAB的加入是导致Nb2O5产生介孔的主要原因.介孔的存在，不仅改善了催化剂吸附能力，同时诱导更多表面氧空位的形成，这些变化增强了催化剂表面活性氧物种的产生能力.此外，更多的氧空位的存在充当光生电子(e-)的复合中心，使CTAB辅助水热制备的Nb2O5催化剂具有更加优异的光生电荷分离能力.将得到的催化剂用于水中污染物控制，包括罗丹明B(RhB)的降解以及重金属Cr(Ⅵ)的还原，其中最优掺杂比例C10-NbO样品在20 min后对罗丹明B的去除率达到99%，在最佳反应条件下60 min内对Cr(Ⅵ)的去除率可以达到98%.系列实验结果均证实介孔Nb2O5催化剂材料优异的光催化氧化还原能力.此外，探究了催化剂的稳定性以及在宽泛水环境条件下的应用效果，表明其具有一定的应用潜质.