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金属掺杂的磷烯对亚甲基蓝的吸附机理:DFT-D研究
1
作者 王群 周乃武 +7 位作者 赵虹林 杨丽欣 邓壹铭 单正莉 杨志豪 邓良平 梅青刚 孙玉希 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第3期52-60,共9页
随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度... 随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)的第一性原理方法探索了本征及掺杂磷烯吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理,并详细考察了本征及掺杂Al,Ca,Ti和Fe金属原子后的磷烯对亚甲基蓝吸附的影响.研究结果表明亚甲基蓝初始构型会影响磷烯对其吸附,当亚甲基蓝平躺于磷烯表面时有较大的吸附,且金属原子掺杂显著地影响其对亚甲基蓝的吸附能力,掺杂金属原子均增大了磷烯对亚甲基蓝的吸附.其中吸附能力是Fe掺杂磷烯>Ca掺杂磷烯>Ti掺杂磷烯>Al掺杂磷烯.研究结论对于亚甲基蓝的处理带来了新的指导方向,有望为相关染料废水的检测和去除提供有意义的理论参考. 展开更多
关键词 亚甲基蓝 色散力校正 密度泛函理论 磷烯 掺杂磷烯
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碳包覆CeO_(2)-Co_(3)O_(4)复合材料制备及其亚甲基蓝降解效能的研究与优化
2
作者 孟庆男 梁香灵 +2 位作者 田娜 汤玉斐 赵康 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第6期90-97,共8页
围绕污水处理领域的前沿技术,设计了碳包覆CeO_(2)-Co_(3)O_(4)复合材料制备及其催化性能优化综合实验。实验融合了溶剂热反应、溶胶凝胶反应和模板法,制备出具有“核壳”及“摇铃”结构的复合材料;借助XRD、TEM、SEM、FTIR、N_(2)吸附... 围绕污水处理领域的前沿技术,设计了碳包覆CeO_(2)-Co_(3)O_(4)复合材料制备及其催化性能优化综合实验。实验融合了溶剂热反应、溶胶凝胶反应和模板法,制备出具有“核壳”及“摇铃”结构的复合材料;借助XRD、TEM、SEM、FTIR、N_(2)吸附-解吸附测试等表征手段剖析了材料的结构特性。研究了材料催化活化过一硫酸盐(PMS)降解亚甲基蓝(MB)的性能;建立了材料结构与性能间的联系,并基于最优材料,提出了其催化机制。该实验训练了学生对化学及材料学科知识的理解和综合运用能力,有助于培养他们的实践能力、自主创新意识和科学思维能力。 展开更多
关键词 CeO_(2)-Co_(3)O_(4) 碳 核壳及摇铃结构 亚甲基蓝 PMS活化 实验设计
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S型TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂的制备及降解亚甲基蓝性能
3
作者 胡怀生 张鹏会 《日用化学工业(中英文)》 北大核心 2025年第8期980-988,共9页
以钛酸异丙酯和富氮氮化碳(C_(3)N_(5))为原料,通过回流法制备了TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂。采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis DRS和PL等手段详细表征了光催化剂的物相化学组成、微观形貌、光吸收响应和光生载流子分离重组。以亚甲... 以钛酸异丙酯和富氮氮化碳(C_(3)N_(5))为原料,通过回流法制备了TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂。采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis DRS和PL等手段详细表征了光催化剂的物相化学组成、微观形貌、光吸收响应和光生载流子分离重组。以亚甲基蓝(MB)作为目标污染物,评价了TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂的活性和稳定性,基于活性基团猝灭和能带理论提出了光催化机理。结果表明,TiO_(2)和C_(3)N_(5)之间异质结的构建提升了可见光吸收响应能力,有效促进了光生载流子的分离。质量比为1∶2的TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂表现出优异的光催化活性,可见光照射下MB的降解率最高达到了98.60%。循环使用5次后MB的降解率仍达到了98.30%。S型机理保留了高氧化和还原活性的空穴(h^(+))和电子(e^(-)),通过弯曲能带和内电场的构建实现了高效的电荷分离,体系中产生了大量的超氧自由基(·O_(2)^(-)),实现了MB的高效降解。 展开更多
关键词 C_(3)N_(5) TiO_(2) 异质结 光催化 亚甲基蓝 S型机理
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响应面法优化制备松果壳-污泥生物炭及对亚甲基蓝的吸附性能研究
4
作者 孟多 褚书平 +1 位作者 邵维 刘炜 《水处理技术》 北大核心 2025年第4期77-84,共8页
为实现对水体中亚甲基蓝的绿色高效去除,采用Box-Behnken响应面法优化制备松果壳-污泥生物炭材料,考察热解温度、松果壳添加量及热解时间等三个因素对松果壳-污泥生物炭吸附性能的交互影响,确定最佳制备工艺条件,利用元素分析仪、BET、F... 为实现对水体中亚甲基蓝的绿色高效去除,采用Box-Behnken响应面法优化制备松果壳-污泥生物炭材料,考察热解温度、松果壳添加量及热解时间等三个因素对松果壳-污泥生物炭吸附性能的交互影响,确定最佳制备工艺条件,利用元素分析仪、BET、FTIR等手段表征分析污泥生物炭的组成成分、孔结构特性及官能团类型等,并探究污泥-松果壳生物炭对亚甲基蓝吸附性能的影响作用因素和吸附机理。结果表明热解温度是影响松果壳-污泥生物炭吸附性能的最显著因素,松果壳-污泥生物炭最佳制备工艺条件为800℃热解温度、20wt%松果壳添加量及4 h热解时间;添加松果壳后,生物炭极性增大,比表面积、总孔容及平均孔径也随之增大,有利于吸附能力的提高。实验确定最佳吸附条件为溶液初始pH=9,亚甲基蓝初始浓度20 mg/L,松果壳-污泥生物炭投加量为60 mg,反应时间120min,此时亚甲基蓝的吸附去除率为96.85%。松果壳-污泥生物炭对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率的限制步骤是化学吸附,颗粒内扩散和膜扩散共同控制亚甲基蓝的吸附速率。Langmuir和Temkin等温吸附模型能较好地描述亚甲基蓝在松果壳-污泥生物炭上的吸附过程,主要为单分子层吸附,还具有静电引力作用。 展开更多
关键词 污泥生物炭 亚甲基蓝 响应面法 吸附 吸附动力学
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β-CD/羧基修饰PAMSMs交联共聚物微球吸附水中亚甲基蓝
5
作者 罗菊香 赖槐东 +1 位作者 杨雨晴 程德书 《工业水处理》 北大核心 2025年第5期120-126,共7页
采用自稳定沉淀聚合法制备α-甲基苯乙烯马来酸酐交联共聚物微球(PAMSMs),再以PAMSMs为载体固载β-环糊精(β-CD),得到β-CD修饰的PAMSMs-CD微球,将PAMSMs-CD水解后得到表面羧基功能化的交联共聚物微球H-PAMSMs-CD,并对微球形貌及表面... 采用自稳定沉淀聚合法制备α-甲基苯乙烯马来酸酐交联共聚物微球(PAMSMs),再以PAMSMs为载体固载β-环糊精(β-CD),得到β-CD修饰的PAMSMs-CD微球,将PAMSMs-CD水解后得到表面羧基功能化的交联共聚物微球H-PAMSMs-CD,并对微球形貌及表面官能团进行表征。以H-PAMSMs-CD微球为吸附剂去除水中亚甲基蓝(MB),研究了吸附剂投加量、吸附时间、MB初始浓度、温度、pH等因素对H-PAMSMs-CD微球吸附MB效果的影响。SEM分析表明,H-PAMSMs-CD微球具有良好的球形度,且粒径均一。H-PAMSMs-CD微球对MB具有优异的吸附性能,在吸附剂投加量0.25 g/L、温度40℃、pH=7、吸附时间4 h、MB初始质量浓度120 mg/L条件下,HPAMSMs-CD微球对MB的最大吸附量为318 mg/g。Langmuir模型和准二阶反应动力学模型能更好地描述HPAMSMs-CD微球吸附MB的过程,且H-PAMSMs-CD微球对MB的吸附是自发进行的吸热过程。5次脱附循环使用后,H-PAMSMs-CD微球对MB的去除率仍保持在85.0%以上。 展开更多
关键词 共聚物微球 Β-环糊精 羧基功能化 亚甲基蓝 吸附
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C≡N缺陷C3N5催化剂的制备及其光催化活化过硫酸盐降解亚甲基蓝性能
6
作者 王淑敏 《毛纺科技》 北大核心 2025年第4期24-32,共9页
采用硫脲和3-氨基-1,2,4-三唑混合原位热聚合制备C≡N缺陷C_(3)N_(5)(C_(3)N_(5)—C≡N)光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电子顺磁共振波谱(EPR)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis... 采用硫脲和3-氨基-1,2,4-三唑混合原位热聚合制备C≡N缺陷C_(3)N_(5)(C_(3)N_(5)—C≡N)光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电子顺磁共振波谱(EPR)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和稳态荧光光谱(PL)等表征手段对C_(3)N_(5)—C≡N光催化剂的物相晶型、特征基团、微观形貌、元素组成、缺陷构建、光谱吸收响应和光电子-空穴重组等进行了详细分析。结果表明:波数2176 cm^(-1)位置吸收峰和286.5 eV位置拟合峰的出现证明了C≡N缺陷的成功构建,Lorentz信号强度的增强说明缺陷的构建促进了未配对电子的生成,发射峰的降低说明了光电子-空穴的重组得到了有效抑制,吸收边界的红移说明了光谱响应范围得到拓宽,有利于光催化性能的提升。太阳光照射下,C_(3)N_(5)—C≡N光催化剂协同过硫酸盐(PMS)表现出优异的光催化活性,对亚甲基蓝(MB)染料溶液的降解率达到了99.10%,循环使用5次后MB染料溶液的降解率为97.80%,表现出良好的化学稳定性。活性基团捕获说明超氧自由基(·O_(2)^(-))、空穴(h^(+))、单线态氧(^(1)O_(2))、羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(·SO_(4)^(-))均参与了反应,·O_(2)^(-)和^(1)O_(2)起主要作用。 展开更多
关键词 C≡N缺陷 富氮氮化碳 光催化 过硫酸盐 亚甲基蓝
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g-C_(3)N_(4)/TNTs对亚甲基蓝的降解及机理分析
7
作者 马骏 秦荔妍 +2 位作者 郝晨丽 刘乾玮 李好 《功能材料》 北大核心 2025年第9期9188-9195,共8页
研究通过高温缩聚法将尿素转化为石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),并采用水热法构建g-C_(3)N_(4)/TNTs复合光催化剂。以亚甲基蓝(MB)为探针污染物,系统评估了材料的光催化性能与作用机制。显微结构表征显示,TNTs纳米颗粒在g-C_(3)N_(4)表面... 研究通过高温缩聚法将尿素转化为石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),并采用水热法构建g-C_(3)N_(4)/TNTs复合光催化剂。以亚甲基蓝(MB)为探针污染物,系统评估了材料的光催化性能与作用机制。显微结构表征显示,TNTs纳米颗粒在g-C_(3)N_(4)表面形成有效负载,主体骨架保持原始形貌特征,表面褶皱结构使比表面积增加至45.3 m^(2)/g。XRD、EDS、XPS分析证实材料由C(44.79%)、N(1.02%)、O(25.72%)、Ti(24.48%)和Na(3.99%)组成,元素呈现均匀分布。光催化实验表明,优化配比(6∶1)的复合材料降解效率比单一TiO_(2)和g-C_(3)N_(4)提升200%,经0.5 h吸附平衡和5 h可见光照射后,MB降解率达90.2%,符合一级反应动力学模型(R^(2)=0.98)。机理研究表明,超氧自由基(·O_(2)^(-))和光生电子(e^(-))是主要活性物种,贡献率分别达62.3%和28.1%,而羟基自由基(·OH)与空穴(h^(+))起辅助作用。 展开更多
关键词 g-C_(3)N_(4) 钛酸盐纳米材料 光催化 亚甲基蓝 机理分析
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海藻酸钠-煤矸石复合分子筛的制备及其亚甲基蓝吸附性能研究 被引量：1
8
作者 陈国浩 李纪阳 +3 位作者 刘罡 郎大宁 郭佳 武荣兰 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期202-210,共9页
以煤矸石和海藻酸钠(SA)为原料,通过复合煅烧制备海藻酸钠-煤矸石基分子筛复合材料(SA-CGMS),将其用于亚甲基蓝(MB)的吸附。通过扫描电镜(SEM)表征。结果表明:所制备的复合分子筛具有正四面体结构,表面光滑,棱角尖锐,且SA在煤矸石分子筛... 以煤矸石和海藻酸钠(SA)为原料,通过复合煅烧制备海藻酸钠-煤矸石基分子筛复合材料(SA-CGMS),将其用于亚甲基蓝(MB)的吸附。通过扫描电镜(SEM)表征。结果表明:所制备的复合分子筛具有正四面体结构,表面光滑,棱角尖锐,且SA在煤矸石分子筛(CGMS)上均匀附着。吸附实验显示SA-CGMS对MB的最大吸附容量为99.824mg/g,且吸附符合Langmuir模型和准二级动力学模型,表明吸附是单层的化学吸附。吸附过程存在氢键,静电作用等相互作用力。 展开更多
关键词 煤矸石基分子筛 海藻酸钠 复合材料 亚甲基蓝
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KCG复合气凝胶的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能
9
作者 邓曼娜 孙永坤 +4 位作者 耿鑫 王浩 许云辉 刘思良 韩晓建 《印染》 北大核心 2025年第9期17-22,共6页
羧基化纤维素纳米晶体(C-CNC)通过共混法掺入至角蛋白(keratin)中,以增强材料的韧性和机械性能;再添加作为纳米填料的氧化石墨烯(GO)增强其吸附能力;最后通过冷冻干燥法制备了角蛋白/C-CNC/GO复合气凝胶。结果表明,在C-CNC和GO的联合作... 羧基化纤维素纳米晶体(C-CNC)通过共混法掺入至角蛋白(keratin)中,以增强材料的韧性和机械性能;再添加作为纳米填料的氧化石墨烯(GO)增强其吸附能力;最后通过冷冻干燥法制备了角蛋白/C-CNC/GO复合气凝胶。结果表明,在C-CNC和GO的联合作用下,复合气凝胶的最大压缩强度可达366.34 kPa,对亚甲基蓝(MB)的吸附容量为477.01 mg/g。吸附过程遵循准二阶动力学和Langmuir等温模型。研究表明,角蛋白/C-CNC/GO复合气凝胶具有高效稳定的吸附性能,在处理染料废水方面具有良好的前景。 展开更多
关键词 角蛋白 羧基化纤维素纳米晶体 氧化石墨烯 吸附 亚甲基蓝
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羧基功能化聚甲基丙烯酸甲酯类微球的制备及对亚甲基蓝的吸附
10
作者 张令辉 高旻 +2 位作者 郭爽 闫雪峰 于良民 《材料工程》 北大核心 2025年第2期219-226,共8页
采用无皂乳液聚合法,用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸(功能单体)、苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯(交联剂)合成了羧基功能化聚甲基丙烯酸甲酯微球,通过丙烯酸用量对微球的形貌及羧基含量进行调控,对产物进行了SEM,FT-IR以及TG的表征。并系统的探究... 采用无皂乳液聚合法,用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸(功能单体)、苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯(交联剂)合成了羧基功能化聚甲基丙烯酸甲酯微球,通过丙烯酸用量对微球的形貌及羧基含量进行调控,对产物进行了SEM,FT-IR以及TG的表征。并系统的探究了产物对亚甲基蓝(MB)染料吸附性能的影响。结果表明,丙烯酸的用量为单体总物质的量的1/3时聚合物微球形貌均一,粒径为854 nm左右,且对MB染料具有良好的吸附效果。在303.15 K下,聚合物微球对MB染料的理论最大吸附量为177.69 mg·g^(-1)。该吸附过程是一个自发的放热过程,吸附数据符合拟二阶动力学模型和Langmuir等温线模型。在经历5次吸附-再生循环之后,微球对MB染料仍保持了97%以上的吸附效率。 展开更多
关键词 聚合物微球 甲基丙烯酸甲酯 丙烯酸 吸附 亚甲基蓝
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酸活化海泡石负载铁催化降解亚甲基蓝
11
作者 司钏 刘彦琳 +4 位作者 马法鸣 葛帅 郑可心 曹振兴 赵永华 《印染》 北大核心 2025年第6期58-62,共5页
以天然海泡石为原料,在不同温度下对其进行酸活化改性处理,得到一系列具有不同结构的酸改性海泡石(Acid-Sep),并以其为载体、Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O为铁源,制备负载Fe催化剂(Fe/Acid-Sep),同时将Fe/Acid-Sep与H_(2)O_(2)组成类Fen... 以天然海泡石为原料,在不同温度下对其进行酸活化改性处理,得到一系列具有不同结构的酸改性海泡石(Acid-Sep),并以其为载体、Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O为铁源,制备负载Fe催化剂(Fe/Acid-Sep),同时将Fe/Acid-Sep与H_(2)O_(2)组成类Fenton体系用于去除亚甲基蓝(MB)。采用XRD和N_(2)吸脱附等温线对催化剂进行表征。结果表明,酸活化处理使Fe/Acid-Sep的结构发生了明显的变化,且变化的程度与酸处理温度密切相关。Fe/Acid-Sep结构的变化显著影响类Fenton体系去除MB的性能,其中以112℃酸处理海泡石负载铁为催化剂的类Fenton体系性能较好。在反应温度为60℃、H_(2)O_(2)体积为0.3 m L、催化剂质量为0.06 g、p H为1~5的条件下,处理50 mL质量浓度为10 mg/L的MB溶液,反应180 min后,MB去除率在94%以上。 展开更多
关键词 海泡石 类芬顿 酸活化 亚甲基蓝 催化 去除
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氮掺杂棉秸秆基生物炭吸附亚甲基蓝研究
12
作者 伍甜甜 阿依古丽·阿洪 +1 位作者 肖远淑 单国华 《针织工业》 北大核心 2025年第8期37-41,共5页
以棉秸秆为原料,尿素为氮源,制备氮掺杂棉秸秆生物炭(BC-N),分析BC-N表面形貌和官能团等特性,探讨其对水中亚甲基蓝(MB)的吸附行为,考察pH值、初始MB浓度、吸附时间对吸附性能的影响,并进行动力学和等温线模型分析。结果表明:BC-N表面... 以棉秸秆为原料,尿素为氮源,制备氮掺杂棉秸秆生物炭(BC-N),分析BC-N表面形貌和官能团等特性,探讨其对水中亚甲基蓝(MB)的吸附行为,考察pH值、初始MB浓度、吸附时间对吸附性能的影响,并进行动力学和等温线模型分析。结果表明:BC-N表面具有微米级多孔结构,N掺杂丰富含氧基团;当吸附剂投加量1g/L,pH值=8,MB初始浓度为50mg/L,吸附温度25℃时,氮掺杂生物炭BC-N对MB的去除率达到99.7%,而未掺杂生物炭(BC-0)为46.8%;BC-N对MB的吸附符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学模型,最大吸附容量达到219.30mg/g。 展开更多
关键词 棉秸秆 氮掺杂生物炭 尿素 吸附 亚甲基蓝
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天然矿物纤维水镁石活化过一硫酸盐降解亚甲基蓝
13
作者 张拔群 罗仙平 +3 位作者 唐学昆 吴尧尧 余嗣昊 熊瑜婷 《工业水处理》 北大核心 2025年第2期85-95,共11页
以天然矿物纤维水镁石作为催化材料用于活化过一硫酸盐(PMS)降解亚甲基蓝(MB)。通过XRD、FT-IR、SEM和XPS等表征手段对纤维水镁石结构进行表征和分析,结果表明纤维水镁石的纳米纤维结构表面富含羟基和氧空位。探究了催化剂投加量、PMS... 以天然矿物纤维水镁石作为催化材料用于活化过一硫酸盐(PMS)降解亚甲基蓝(MB)。通过XRD、FT-IR、SEM和XPS等表征手段对纤维水镁石结构进行表征和分析,结果表明纤维水镁石的纳米纤维结构表面富含羟基和氧空位。探究了催化剂投加量、PMS浓度、溶液初始pH和反应温度对MB降解率的影响,结果表明,在MB初始质量浓度为10 mg/L,溶液初始pH为5.6,温度为30℃,纤维水镁石投加量为1.0 g/L,PMS浓度为1.0 mmol/L时,MB降解率在反应进行18 min时达到98.5%。纤维水镁石/PMS体系可在较宽的pH范围(3~11)内降解MB,且在5次循环利用后,MB降解率仍可达到83.4%,具有良好的可重复利用性和稳定性。该体系对染料、选矿药剂、抗生素类、酚类等物质去除均有较强的适用性。自由基猝灭实验与电子顺磁共振(EPR)结果表明,纤维水镁石/PMS体系中的活性物种主要为^(1)O_(2)和SO_(4)^(•-)。 展开更多
关键词 天然矿物 纤维水镁石 过一硫酸盐 亚甲基蓝
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纤维素基载银水凝胶对亚甲基蓝的催化还原性能
14
作者 高凯茹 张欣瑶 +2 位作者 崔茂祺 袁淼 刘少杰 《河北科技大学学报》 北大核心 2025年第3期268-275,共8页
针对银纳米颗粒(Ag NPs)催化剂在亚甲基蓝(methylene blue, MB)催化还原反应中高催化性与易回收性难以平衡的问题,制备了纤维素基载银水凝胶(TOC-CMC-Ag),对MB的催化还原性能进行研究。首先,以氧化纤维素(oxidized cellulose, TOC)和羧... 针对银纳米颗粒(Ag NPs)催化剂在亚甲基蓝(methylene blue, MB)催化还原反应中高催化性与易回收性难以平衡的问题,制备了纤维素基载银水凝胶(TOC-CMC-Ag),对MB的催化还原性能进行研究。首先,以氧化纤维素(oxidized cellulose, TOC)和羧甲基纤维素(carboymethyl cellulose, CMC)为原料,环氧氯丙烷(epichlorohydrin, ECH)为交联剂,制备TOC-CMC水凝胶,研究CMC取代度对溶胀、吸附性能的影响;然后,以吸附性能最好的TOC-CMC水凝胶为载体,通过原位还原法制备TOC-CMC-Ag,并进行透射电镜和X射线光电子能谱表征;最后,研究TOC-CMC-Ag对MB的催化还原性能。结果表明,TOC-CMC-Ag能在4 min内完全还原MB,且在7次循环使用后仍可使MB得到完全还原。所制备的兼具高催化性与易回收性的载银水凝胶,为开发综合性能优异的催化还原催化剂提供了新途径。 展开更多
关键词 聚合物基复合材料 纤维素基水凝胶 纳米银 催化还原 亚甲基蓝
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酒糟多孔生物炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附机理探究 被引量：3
15
作者 王乐 曹澄宇 +2 位作者 卫春会 牛海丽 李成涛 《中国酿造》 北大核心 2025年第1期131-140,共10页
该研究以白酒糟(DG)为原料,采用化学改性和高温活化制备酒糟多孔生物炭(DGPB)材料,用于印染废水中亚甲基蓝(MB)的吸附去除,并对其制备条件进行优化。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、能谱(EDS)仪、扫描电镜(SEM)仪、比表面积测试仪(BET... 该研究以白酒糟(DG)为原料,采用化学改性和高温活化制备酒糟多孔生物炭(DGPB)材料,用于印染废水中亚甲基蓝(MB)的吸附去除,并对其制备条件进行优化。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、能谱(EDS)仪、扫描电镜(SEM)仪、比表面积测试仪(BET)等对其进行结构表征,研究吸附条件对DGPB吸附性能的影响,通过Zeta电位测试及吸附动力学探究DGPB吸附亚甲基蓝的机理。结果表明,DGPB的最佳制备条件为磷酸改性,酒糟粒度140目,酒糟与磷酸浸渍比1.0∶2.0,活化温度600℃,活化时间2.0 h。经过改性处理的酒糟,表面粗糙具有大量孔洞结构,含氧官能团数量增多,比表面积高达877.45 m^(2)/g。吸附实验结果表明,DGPB对MB的吸附主要通过静电作用力以单层和均匀吸附为主,初始pH值为8、DGPB添加量为4 g/L时,吸附效果最佳,最大吸附容量为407.07 mg/g,经过5次循环之后吸附率依然可以达到94.7%。DGPB对MB的吸附效果显著,且具有较强的可重复利用性。 展开更多
关键词 多孔生物炭 白酒糟 亚甲基蓝 染料废水 吸附机理
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SnS_(2)/C_(3)N_(5)光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解 被引量：2
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作者 韩龙 刘思乐 +3 位作者 张申奥 万鑫雅 回梁川 赵诗曼 《印染》 北大核心 2025年第1期10-14,共5页
通过溶剂蒸发法制备了二硫化锡/富氮氮化碳(SnS_(2)/C_(3)N_(5))光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)、荧光光谱(PL)等方法对光催化剂的物相晶型、特征基团、光谱吸收、光电子-空... 通过溶剂蒸发法制备了二硫化锡/富氮氮化碳(SnS_(2)/C_(3)N_(5))光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)、荧光光谱(PL)等方法对光催化剂的物相晶型、特征基团、光谱吸收、光电子-空穴重组分离和电化学性质进行表征与分析,研究了模拟太阳光下SnS_(2)/C_(3)N_(5)光催化降解亚甲基蓝(MB)的活性和稳定性。结果表明:模拟太阳光照射60min,MB的降解率达到96.6%,SnS_(2)/C_(3)N_(5)循环使用10次后MB的降解率仍大于95.0%,SnS_(2)/C_(3)N_(5)表现出优异的光催化活性和稳定性,归因于SnS_(2)和C_(3)N_(5)之间异质结的构建使光电子-空穴得到有效的分离,电荷传质阻力降低。高活性的超氧自由基(·O_(2)^(-))和空穴(h+)通过进攻MB分子将其降解为小分子无机物。基于能带结构和电位数据提出了SnS_(2)/C_(3)N_(5)光催化降解MB的Z型机理。 展开更多
关键词 SnS_(2) 富氮氮化碳 光催化剂 亚甲基蓝 Z型机理
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负载Cu-Fe-BTC涤纶滤布的制备及其对亚甲基蓝的脱色性能
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作者 李龙飞 王春梅 《印染》 北大核心 2025年第4期60-65,共6页
以均苯三甲酸(H3BTC)为配体制备铜铁双金属-有机框架材料(Cu-Fe-BTC),采用层层自组装法在涤纶滤布上负载Cu-Fe-BTC。通过红外光谱、扫描电镜和元素分析,证实Cu-Fe-BTC成功负载到涤纶滤布上。探讨了金属盐溶液中铜铁的物质的量比、染液... 以均苯三甲酸(H3BTC)为配体制备铜铁双金属-有机框架材料(Cu-Fe-BTC),采用层层自组装法在涤纶滤布上负载Cu-Fe-BTC。通过红外光谱、扫描电镜和元素分析,证实Cu-Fe-BTC成功负载到涤纶滤布上。探讨了金属盐溶液中铜铁的物质的量比、染液质量浓度、H2O2用量、染液pH和催化条件等因素对负载Cu-Fe-BTC涤纶滤布脱色性能的影响。结果表明,以金属盐溶液中铜铁物质的量比为1∶1制备的负载Cu-Fe-BTC涤纶滤布,在光照和H2O2体积分数为0.16 mL/L的催化条件下,对质量浓度为25 mg/L、pH为3.2~6.9的亚甲基蓝染液有较好的脱色效果。 展开更多
关键词 Cu-Fe-BTC 涤纶滤布 亚甲基蓝 吸附 光催化 类芬顿反应 脱色
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农膜-秸秆生物质炭对亚甲基蓝的吸附性能
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作者 王庆元 张彦平 +1 位作者 李一兵 李芬 《工业水处理》 北大核心 2025年第3期110-120,共11页
为了研究农膜掺杂对秸秆生物质炭材料结构和吸附性能的影响,以聚乙烯农膜和玉米秸秆为原料,无水碳酸钾为改性剂,制备了石墨化生物质炭SPS600-B,通过SEM、TEM、BET、XRD、元素分析等对材料进行了表征,考察了其吸附亚甲基蓝(MB)的性能和... 为了研究农膜掺杂对秸秆生物质炭材料结构和吸附性能的影响,以聚乙烯农膜和玉米秸秆为原料,无水碳酸钾为改性剂,制备了石墨化生物质炭SPS600-B,通过SEM、TEM、BET、XRD、元素分析等对材料进行了表征,考察了其吸附亚甲基蓝(MB)的性能和机理。研究结果表明SPS600-B高度石墨化,表面具有很多不穿透介孔以及碳微球结构,比表面积达到了821.96 m^(2)/g。在25℃、pH=7时,0.2 g/L SPS600-B对100 mg/L MB的去除率为93.2%,吸附容量为466.2 mg/g,经过5次解吸附循环利用,去除率仍可达79.4%。吸附机理研究表明:吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,以化学吸附为主。吸附过程受到包括孔吸附作用、π-π电子作用、静电引力作用和氢键作用等的共同影响,吸附行为属于自发的吸热反应。 展开更多
关键词 农膜 秸秆 生物质炭 亚甲基蓝 吸附
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添加剂对DBD处理亚甲基蓝模拟废水的影响
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作者 韩雨璇 倪志娇 卢洪伟 《工业水处理》 北大核心 2025年第3期165-174,共10页
采用柱状降膜介质阻挡放电(Dielectric barrier discharge,DBD)反应器处理初始质量浓度为100 mg/L的亚甲基蓝(MB)模拟废水,通过研究放电电压、液体流速对降膜DBD降解MB的效果,确定最佳反应条件为放电电压70 V,泵转速100 r/min。在最佳... 采用柱状降膜介质阻挡放电(Dielectric barrier discharge,DBD)反应器处理初始质量浓度为100 mg/L的亚甲基蓝(MB)模拟废水,通过研究放电电压、液体流速对降膜DBD降解MB的效果,确定最佳反应条件为放电电压70 V,泵转速100 r/min。在最佳反应条件下,对比了添加酸、碱对MB降解率的影响,结果表明:H_(2)SO_(4)的加入能提升DBD放电初期对MB的降解速率,NaOH的加入显著提升了放电后期对MB的降解速率。根据实验结果改进降解过程中酸碱投入方式为放电前期投入H_(2)SO_(4)放电后期投入NaOH,1 h内MB降解率高达92%。考察了H_(2)O_(2)、O_(3)与叔丁醇的添加对DBD降解MB的效果及能量利用率,结果表明H_(2)O_(2)与O_(3)对MB降解有促进作用,叔丁醇的加入对MB的降解有明显的抑制作用,H_(2)O_(2)与O_(3)的加入可以明显提升DBD反应装置的能量利用率,H_(2)O_(2)投加量为400μL反应30 min时能量利用率最高,为587.698 mg/(kW·h),O_(3)投加量为600 mL/min反应30 min时能量利用率最高,为307.600 mg/(kW·h)。拉曼光谱表明H_(2)O_(2)、O_(3)与DBD耦合可以产生更多的·OH,由MS分析推测DBD耦合添加剂降解MB有3种途径。 展开更多
关键词 低温等离子体 介质阻挡放电 亚甲基蓝 降解 氧化剂
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油渣气化副产炭黑制备中孔活性炭对亚甲基蓝的吸附性能
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作者 唐冬萍 王亦飞 +1 位作者 黄悬悬 王辰 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第2期373-380,共8页
为了将油渣气流床气化后的副产炭黑进行资源化利用,以油渣气化副产炭黑为原料酸洗降灰后(SCB)掺杂玉米淀粉,经KOH活化法改性成中孔活性炭(SAC),研究玉米淀粉掺杂量对活性炭样品微观结构的影响机制;借助亚甲基蓝染料废水检测其吸附性能,... 为了将油渣气流床气化后的副产炭黑进行资源化利用,以油渣气化副产炭黑为原料酸洗降灰后(SCB)掺杂玉米淀粉,经KOH活化法改性成中孔活性炭(SAC),研究玉米淀粉掺杂量对活性炭样品微观结构的影响机制;借助亚甲基蓝染料废水检测其吸附性能,考察质量、浓度、时间、温度等因素对样品吸附亚甲基蓝染料废水的影响。结果表明:SAC-3样品(m(SCB)∶m(KOH)∶m(玉米淀粉)=1∶4∶0.75)具有较好的孔结构和吸附效果,比表面积达到606.01 m^(2)·g^(-1),孔容为0.74cm3·g^(-1),碘吸附值为951.27 mg·g^(-1),且具有以介孔为主的丰富孔隙结构以及含氧官能团(C=O、C—O、O—H);在实验范围内,优选的活性炭用量为0.04 g、亚甲基蓝初始质量浓度为200 mg·L^(-1)、吸附时间为30 min、吸附温度为25℃的条件下,SAC-3对亚甲基蓝溶液的吸附效果最佳,清除率为94.54%,吸附量为472.71 mg·g^(-1),达到市售活性炭的2倍左右。研究结果为油渣气流床气化后副产炭黑的资源化利用提供了理论指导。 展开更多
关键词 油渣气化副产炭黑 活化 中孔活性炭 亚甲基蓝 吸附
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