Page 139 - 《精细化工》2022年第12期

第 39 卷第 12 期 精 细 化 工 Vol.39, No.12
2 022 年 12 月 FINE CHEMICALS Dec. 2022

催化与分离提纯技术
双模板法 CeO /g-C N 形貌特征及
2
4
3
湿式催化过氧化性能

*
梁 慧，李长波 ，赵国峥，王 硕，许洪祝，孙子凯
（辽宁石油化工大学 环境与安全工程学院，辽宁 抚顺 113001）

摘要：利用微波辅助双模板法、软模板法制备了一系列 CeO 2 /g-C 3 N 4 复合材料，通过 XRD、N 2 吸附-脱附、XPS、
SEM 和 TEM 对材料进行了表征与分析，并对其湿式催化性能进行研究。结果表明，双模板法制备的
D-CeO 2 /g-C 3 N 4 表现出立方相 CeO 2 和层叠 g-C 3 N 4 的特征，比表面积和孔径较大，属于介孔结构，表面存在 Ce 3+
4+
和 Ce ，有利于氧空位的形成。加入 1 g 嵌段共聚物 F127，以无水乙醇为溶剂，用 NaOH 调节混合液呈碱性，
微波辐射反应 120 min 后得到的 D-CeO 2 /g-C 3 N 4 (7.5)（硝酸铈 7.5 mmol）样品，CeO 2 颗粒均匀负载于棒状 g-C 3 N 4
表面，结构完整，孔隙明显。在催化性能实验中，控制反应温度 75 ℃、D-CeO 2 /g-C 3 N 4 (7.5)投加量 0.7 g、H 2 O 2
投加量 0.5 mL、初始 pH 为 5、反应时间 180 min、苯酚溶液（200 mL）初始质量浓度为 100 mg/L，其苯酚去除
率可达 80%以上。D-CeO 2 /g-C 3 N 4 (7.5)重复使用 5 次后，苯酚去除率仍可达 60%以上。
关键词：微波辅助；双模板；CeO 2 /g-C 3 N 4 ；湿式催化过氧化；苯酚；催化技术
中图分类号：X703.5 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 12-2505-10

Morphology and catalytic wet peroxidation of CeO 2/g-C 3N 4
synthesized by the double-template method

*
LIANG Hui, LI Changbo , ZHAO Guozheng, WANG Shuo, XU Hongzhu, SUN Zikai
（School of Environmental and Safety Engineering, Liaoning Petrochemical University, Fushun 113001, Liaoning,
China）

Abstract: A series of CeO 2/g-C 3N 4 composites were prepared by microwave-assisted double template
method and soft template method. The composites obtained were then characterized and analyzed by XRD,
N 2 adsorption-desorption, XPS, SEM and TEM, and their wet catalytic properties were investigated. The
results showed that the D-CeO 2/g-C 3N 4 composites prepared by double template method exhibited a
mesoporous structure of cubic CeO 2 hybridized laminated g-C 3N 4 with large specific surface area and pore
3+
4+
size. The presence of Ce and Ce on the surface was conducive to the formation of oxygen vacancies.
The D-CeO 2/g-C 3N 4(7.5) (cerium nitrate 7.5 mmol), obtained via microwave radiation reaction of sodium
hydroxide solution with 1 g block copolymer F127 dissolved in anhydrous ethanol for 120 min, exhibited a
uniform and homogeneous structure with best morphological characteristic. In the catalytic performance
test, under the conditions of reaction temperature being controlled at 75 ℃, D-CeO 2/g-C 3N 4(7.5) dosage of
0.7 g, H 2O 2 of 0.5 mL, initial pH of 5, reaction time of 180 min and initial mass concentration of phenol
solution(200 mL) of 100 mg/L, the phenol removal rate reached more than 80%. Meanwhile, after
D-CeO 2/g-C 3N 4(7.5) being recycled for 5 times, the phenol removal could still remained more than 60%.
Key words: microwave-assistance; double template; CeO 2/g-C 3N 4; catalytic wet peroxide; phenol; catalytic
technology

收稿日期：2022-03-30; 定用日期：2022-06-21; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220290
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2012ZX07202-002）；辽宁省教育厅重点攻关项目（L2020003，L2020020）
作者简介：梁 慧（1997—），女，硕士生，E-mail：2816730898@qq.com。联系人：李长波（1982—），男，副教授，E-mail：lnpulcb @
126.com。