共沉淀法制备含Zn水滑石及光催化性能

以共沉淀法制备Zn2+和M3+ (M为Al、Cr、Fe)摩尔比为3∶1,CO32-为层间阴离子的含Zn水滑石(Zn3M-CO3-LDHs).分别采用粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和热重-差热分析(TG-DTA)等技术对3种含Zn水滑石的结构和性质进行表征.结果表明合成的3种含Zn水滑石都具有碳酸根柱撑水滑石的典型层状结构,且结构规整、晶相单一. Zn3Cr-CO3-LDHs在可见光区域的吸收范围最宽.热稳定性顺序为Zn3Cr-CO3-LDHs＞ Zn3Al-CO3-LDHs＞ Zn3Fe-CO3-LDHs.测试了3种含Zn水滑石的光催化降解罗丹明B溶液性能,结果表明:3种含Zn水滑石均能有效光催化降解罗丹明B,Zn3Cr-CO3-LDHs光催化罗丹明B 70 min的降解率达到95.8％,光催化效果最好;Zn3Al-CO3-LDHs和Zn3Fe-CO3-LDHs的光催化降解率超过84％,光催化效果相近.动力学研究表明3种含Zn水滑石光催化降解罗丹明B过程符合一级反应动力学模型,反应速率常数大小顺序为:Zn3Cr-CO3-LDHs＞ Zn3Al-CO3-LDHs＞ Zn3Fe-CO3-LDHs.