111 微波水熱輔助制備新型尖晶石-FeFe2O4 /天然礦物復(fù)合材料作為微波催化劑降解水生有機污染物
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這篇由吉林大學(xué)等的研究學(xué)者完成，討論微波水熱輔助制備新型尖晶石-FeFe2O4 /天然礦物復(fù)合材料作為微波催化劑降解水生有機污染物的論文，發(fā)表在一區(qū)重要期刊《Chemical Engineering Journal》，影響因子：6.735。
近年來，微波化學(xué)儀器用于材料合成的研究工作已經(jīng)成為科學(xué)研究的熱門方向，受到廣大學(xué)者的極大關(guān)注！
摘要
研制了一種通用的離子輔助微波-超聲聯(lián)合合成策略。Bi2E3(E=S、SE和TE)層次結(jié)構(gòu)。為了了解Bi2S3分級納米結(jié)構(gòu)的晶相轉(zhuǎn)化和形態(tài)演化，通過改變硫化時間和氯化時間，研究了Bi2S3分級結(jié)構(gòu)的制備。
從生物陶瓷中轉(zhuǎn)化為乳酸的轉(zhuǎn)化提出了Bi2S3分層結(jié)構(gòu)的微球，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、尺寸和形態(tài)Bi2S3分級結(jié)構(gòu)可以通過改變氯化時間、烷基鏈長和離子液體的濃度。此外，所制備的Bi2S3分層體系結(jié)構(gòu)顯示出眾可見光照射下Cr(VI)光還原到P25和不規(guī)則Bi2S3納米結(jié)構(gòu)的容量。形態(tài)、反應(yīng)體系pH值、Cr(VI)濃度和催化劑用量對Cr(VI)的影響還討論了Bi2S3分層結(jié)構(gòu)的減光能力。光還原能力的增強不僅歸因于Bi2S3的固有良好的電子轉(zhuǎn)移能力，而且還歸因于特殊結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用、寬光響應(yīng)范圍、高光光吸附、高BET具有良好的表面面積和良好的電子空穴分離性能。
系統(tǒng)條件實驗和在電鍍和制革廢水試驗中的Cr(VI)光還原進一步證明了該分級Bi2S3納米球可用于實際的含Cr(VI)的廢水處理中。
詳情
結(jié)論
總之，采用離子輔助和微波超聲相結(jié)合的方法成功地合成了Bi2E3(E=S，Se，Te)結(jié)構(gòu)。用XRD、Raman、XPS、SEM、TEM等手段對BiOCl微球中Bi2S3的相轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)演化進行了詳細(xì)的研究。通過改變氯化時間、烷基鏈長度和離子液體濃度，實現(xiàn)了Bi2S3體系的結(jié)構(gòu)、尺寸和形貌裁剪。光催化研究表明，反應(yīng)體系的pH值、Cr(VI)濃度和催化劑用量對Bi2S3體系的Cr(VI)光還原能力有顯著影響。與P25、BiOCl和不規(guī)則Bi2S3納米結(jié)構(gòu)相比，所合成的Bi2S3納米結(jié)構(gòu)具有更好的Cr(VI)光還原能力，這主要歸因于其固有的良好的電子轉(zhuǎn)移能力、較高的比表面積來吸附更多的染料分子以及具有良好的光散射能力，從而提高了捕光效率，提高了充電器的轉(zhuǎn)移能力。以其良好的光催化活性和可循環(huán)利用性為基礎(chǔ)，認(rèn)為所制備的Bi2S3層狀結(jié)構(gòu)具有良好的光催化性能，有望成為還原Cr(VI)的潛在光催化劑。更重要的是，Bi2S3分級納米結(jié)構(gòu)在實際電鍍和制革工業(yè)廢水處理中顯示出優(yōu)良的Cr(VI)光還原能力和快速的光還原速率。這項工作將證明進一步探索具有高潛在危險的Cr(VI)光還原廢水的層次納米結(jié)構(gòu)。
祥鵠儀器在本論文中的使用過程
采用微波-超聲聯(lián)合輻照法制備了Bi2S3級結(jié)構(gòu)。在一個典型的合成過程中，1 mmol[C16Mim]Cl首先在25 mL EG中70℃溶解，C在強磁攪拌下溶解。然后將該溶液與含有1 mmol Bi(NO3)35H2O的25 mL EG混合，并進行超聲處理，直至所有的化學(xué)物質(zhì)都能很好地分散。隨后，將混合溶液轉(zhuǎn)移到微波反應(yīng)器(北京祥鵠科技有限公司XH-300A)。在微波(800 W)和間斷超聲(500 W，2 s，1 s中斷)的作用下，在180℃內(nèi)加熱3 min，使反應(yīng)體系保持15 min。這個持續(xù)時間被表示為氯化。在此基礎(chǔ)上，在15 min內(nèi)將含2 mmol Tu的10 mL EG快速加入到反應(yīng)體系中。此后，反應(yīng)堆又在相同的條件下維持了15分鐘，即372 R.Wang等人。/化學(xué)工程學(xué)報327(2017)371-386 AS硫化。冷卻至室溫后，用離心法固定黑產(chǎn)品，用去離子水和無水乙醇清洗10次。最終產(chǎn)品在干燥器中干燥，以便進一步表征。其他樣品采用相同的方法，通過改變幾個實驗參數(shù)來制備。詳細(xì)的實驗參數(shù)列于表1。值得注意的是，AA在合成Bi2Se3(SBiSe)和Bi2Te3(SBiTe)中被用作還原劑。
