CN114849748B - 一种CoS/Ti3C2MXene复合材料的制备及其应用 - Google Patents
一种CoS/Ti3C2MXene复合材料的制备及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114849748B CN114849748B CN202210522376.3A CN202210522376A CN114849748B CN 114849748 B CN114849748 B CN 114849748B CN 202210522376 A CN202210522376 A CN 202210522376A CN 114849748 B CN114849748 B CN 114849748B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mxene
- cos
- rhb
- pms
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 11
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 27
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 15
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 claims description 8
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 7
- INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);sulfide Chemical compound [S-2].[Co+2] INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000002060 nanoflake Substances 0.000 claims description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims 1
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 abstract description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 24
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 abstract description 14
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 5
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 36
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 35
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 32
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 11
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 10
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 9
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004435 EPR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000024 high-resolution transmission electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine Substances CC1(C)CCCC(C)(C)N1 RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXGJTUSBYWCRBK-UHFFFAOYSA-M 5-methylphenazinium methyl sulfate Chemical compound COS([O-])(=O)=O.C1=CC=C2[N+](C)=C(C=CC=C3)C3=NC2=C1 RXGJTUSBYWCRBK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 229910009819 Ti3C2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 1
- IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L congo red Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=CC2=C(N)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3)C3=CC=C(C=C3)/N=N/C3=C(C4=CC=CC=C4C(=C3)S([O-])(=O)=O)N)=CC(S([O-])(=O)=O)=C21 IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000000724 energy-dispersive X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940107698 malachite green Drugs 0.000 description 1
- FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M malachite green Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)=C1C=CC(=[N+](C)C)C=C1 FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 1
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 1
- JFTBTTPUYRGXDG-UHFFFAOYSA-N methyl violet Chemical compound Cl.C1=CC(=NC)C=CC1=C(C=1C=CC(=CC=1)N(C)C)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 JFTBTTPUYRGXDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-L peroxysulfate(2-) Chemical compound [O-]OS([O-])(=O)=O FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 229940081623 rose bengal Drugs 0.000 description 1
- 229930187593 rose bengal Natural products 0.000 description 1
- AZJPTIGZZTZIDR-UHFFFAOYSA-L rose bengal Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1C1=C2C=C(I)C(=O)C(I)=C2OC2=C(I)C([O-])=C(I)C=C21 AZJPTIGZZTZIDR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- STRXNPAVPKGJQR-UHFFFAOYSA-N rose bengal A Natural products O1C(=O)C(C(=CC=C2Cl)Cl)=C2C21C1=CC(I)=C(O)C(I)=C1OC1=C(I)C(O)=C(I)C=C21 STRXNPAVPKGJQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000008684 selective degradation Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/20—Carbon compounds
- B01J27/22—Carbides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
- B01J27/043—Sulfides with iron group metals or platinum group metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/391—Physical properties of the active metal ingredient
- B01J35/393—Metal or metal oxide crystallite size
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供了一种CoS改性Ti3C2MXene材料的制备方法及其应用,该材料在广泛的pH条件下可以作为过氧单硫酸盐(PMS)活化剂降解以罗丹明B(RhB)为代表的有机污染物。该材料通过溶剂热法将CoS纳米颗粒固定在Ti3C2MXene薄膜上,形成复合材料。得到的材料中CoS纳米颗粒均匀负载在Ti3C2MXene纳米片表面。其中MXene作为基底,能够有效增强物质的传输和捕获能力,同时有利于钴纳米颗粒的分散,使颗粒聚集最小化,为钴纳米颗粒提供额外的稳定性。负载了CoS纳米颗粒的复合材料相比CoS以及Ti3C2MXene单体材料,其性能有了很大的提升。通过将其应用于类光芬顿体系,发现其可以高效快速地降解高色度污染物罗丹明B(RhB),该材料在环境治理领域具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种可用于广泛的pH条件下高效降解染料废水的类光芬顿催化剂,属于纳米材料领域和高级氧化技术领域。
背景技术
合成有机染料不仅广泛应用于纺织、印刷、制革和油漆工业,而且广泛应用于食品技术和农业研究。大多数染料很容易以阴离子形式(刚果红、甲基橙和玫瑰红)或阳离子形式(亚甲蓝、孔雀石绿、罗丹明B和甲基紫)溶解在水中。由于其毒性和不可生物降解性,染料进入生活用水系统时已对人类健康构成严重威胁和负面影响。染料可视为具有代表性的难降解有机污染物。废水中的染料在排放到天然水域之前,必须将其去除或降解到可接受的水平。
迄今为止,各种废水处理技术,包括吸附、生物降解和催化降解,已被应用于去除水溶液中的染料。染料可以通过吸附剂从水溶液中吸附。然而,吸附染料的吸附剂仍然对生态环境构成潜在威胁。染料废水具有机成分复杂、浓度高、毒性大和不可生物降解等特点。在已报道的技术中,高级氧化工艺(AOPs)被认为是一种简单、高效、环保和有前景的可完全分解有机化合物的方法。染料可以被高活性自由基如SO4·-、·OH、和·O2 -等氧化矿化成小分子化合物,如CO2和H2O。其中经典芬顿氧化法被公认为是去除水中难降解有机污染物的最有效的高级氧化工艺(AOPs)之一,但存在含铁污泥积聚、工作pH值范围窄和催化剂不可回收等缺点。在过去的二十年中,AOPs使用过氧单硫酸盐(PMS,HSO5 -)作为氧化剂对多种污染物的非选择性降解引起了广泛关注。
通常,PMS应借助紫外线、热、碱或金属催化剂等通过破坏O-O键来适当活化。SO4·-和·OH通常作为主要的ROS产生。尽管SO4·-和·OH在降解有机污染物方面前景广阔,但它们在废水中的广泛应用受到自由基猝灭剂的限制,例如一些无机阴离子和天然存在的有机化合物。然而,最近的许多文章也表明,单线态氧(1O2—一种非自由基活性氧化物质)可以通过非自由基过程而不是自由基攻击途径来产生污染物降解。与SO4·-和·OH相比,1O2由于其亲电子性质,对富电子有机物表现出更高的选择性。我们在之前的研究中,很少有通过激活PMS以生产1O2降解RhB的研究。
Co、Fe、Cu和Mn基单金属催化剂已被用于活化PMS,并在降解不同有机污染物方面表现出良好的催化性能。其中钴被认为是活化PMS最有效的过渡金属。然而,由于其有限的表面活性位点,钴基非均相催化剂通常具有较低的催化效率。将这种催化剂负载在具有大比表面积的载体上可以减小金属纳米颗粒的尺寸到原子极限,从而增加活性位点的数量,提高催化剂的活性。由于MXenes独特的层状结构,可以为功能性纳米材料提供更多空间,并改善其在MXenes表面的分布。
因此,基于以上研究背景,本发明将硫化钴纳米颗粒负载在新型Ti3C2 MXene材料上,将其应用于太阳光下活化PMS降解罗丹明B(RhB)。结合了金属钴硫化物以及二维MXene材料在光催化活化PMS中的优点,实现了以非自由基氧化(1O2)为主的类光芬顿的降解过程,克服了传统研究中SO4·-和·OH在降解有机污染物过程中受自由基猝灭剂的限制这一困难,实现了有色污染物RhB的高效快速降解,为类光芬顿环境治理领域提供了绿色、高效的新途径。
发明内容
本发明提供了一种CoS改性Ti3C2MXene材料的制备方法及其应用,该材料在广泛的pH条件下可以作为过氧单硫酸盐(PMS)活化剂降解以罗丹明B(RhB)为代表的有机污染物。该材料通过溶剂热法将CoS纳米颗粒固定在Ti3C2 MXene薄膜上,形成复合材料。得到的材料中CoS纳米颗粒均匀负载在Ti3C2 MXene纳米片表面。其中MXene作为基底,能够有效增强物质的传输和捕获能力,同时有利于钴纳米颗粒的分散,使颗粒聚集最小化,为钴纳米颗粒提供额外的稳定性。负载了CoS纳米颗粒的复合材料相比CoS以及Ti3C2 MXene单体材料,其性能有了很大的提升。通过将其应用于类光芬顿体系,发现其可以高效快速地降解高色度污染物罗丹明B(RhB),该材料在环境治理领域具有很好的应用前景。
具体内容包括:
一种CoS/Ti3C2 MXene纳米复合材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤包括:
(1)首先制备Ti3C2 MXene:称取一定量的Ti3AlC2粉末,冰浴下加入氢氟酸,之后转移至油浴锅在一定温度下刻蚀一定时间,将刻蚀后的样品离心洗涤至一定pH值,干燥,收集得到Ti3C2 MXene粉末;
(2)将一定量的Ti3C2 MXene粉末在乙二醇中超声溶解并插层,再将一定量的CoCl2作为Co源分散在乙二醇中,再与分散有Ti3C2 MXene粉末的乙二醇溶液混合搅拌,得到溶液A;将一定量的硫脲作为S源加至乙二醇中搅拌溶解,得到溶液B;按照预定比例将A、B溶液混合并搅拌均匀;
(3)将步骤2得到的混合溶液放入水热釜中,反应一定时间后,待其冷却至室温,用水清洗,水洗若干次后干燥一定时间,得到所述CoS/Ti3C2 MXene纳米复合材料。
进一步的,步骤(1)中Ti3AlC2粉末的量为1g,氢氟酸加入量为15mL,氢氟酸质量分数为40%,刻蚀温度为60℃,刻蚀时间为24h,油浴锅转速为800rpm,洗涤至上清液pH值为7,干燥方法为冷冻干燥法,冷冻干燥时间为24h。
进一步的,步骤(2)中所述Ti3C2 MXene粉末量为200mg,在15mL乙二醇中超声2h;所述CoCl2选自CoCl2·6H2O,加入量为157.2mg,加入的乙二醇量为15mL,搅拌溶解时间为30min,所述溶液A为Ti3C2 MXene粉末、CoCl2·6H2O以及乙二醇的混合物,混合搅拌时间为30min;所述溶液B中,硫脲的加入量为200.97mg,加入的乙二醇量为10mL,搅拌溶解时间为30min,其中按照CoS的质量分数占所述CoS/Ti3C2 MXene纳米复合材料10-50%的比例来混合A、B溶液。
进一步的,步骤(3)中所用水热釜为100mL聚四氟乙烯内衬的水热釜,水热温度为180℃,水热时间为12h,得到的样品经多次水洗之后,在60℃真空烘箱内烘干,得到黑色粉末。
进一步的,CoCl2·6H2O与硫脲的摩尔比为1:4。
进一步的,一种CoS/Ti3C2 MXene复合材料,所述材料以Ti3C2 MXene作为基底,Ti3C2 MXene形态为纳米薄片,硫化钴以纳米颗粒的形式均匀分散在Ti3C2 MXene薄片上,形成复合材料,所述材料根据所述的制备方法制备得到。
进一步的,根据所述的CoS/Ti3C2 MXene复合材料在太阳光下活化PMS降解RhB方面的应用,将一定量的CoS/Ti3C2 MXene复合材料分散到RhB反应混合物中并搅拌以建立吸附-解吸平衡,使用0.1M HCl或0.1M NaOH溶液将pH值调节至目标值,通过添加一定量的过氧单硫酸盐(PMS)在模拟太阳光下引发催化反应。
本发明具有如下有益效果:
1)相对于单独的Ti3C2 MXene复合材料,CoS改性后的复合材料的光电性能得以提升,其中包括电荷传递效率以及电子空穴分离效率的提高,从而提高了催化剂的类光芬顿降解活性。
2)CoS纳米颗粒负载在Ti3C2 MXene纳米片上,Ti3C2 MXene材料的独特分层结构有利于CoS纳米颗粒的分散,为钴纳米颗粒提供额外的稳定性。
3)不加光条件下,复合材料活化PMS性能得到大幅度提升。
4)模拟太阳光照射下,由于光协同作用,其降解性能进一步得以优化。
5)相比于其他以SO4·-和·OH为主要ROS的钴基催化剂的类光芬顿体系,实现了以非自由基氧化为主的类光芬顿过程,其中活性物质主要为单线态氧(1O2),克服了天然水体中存在的一些无机阴离子和天然存在的有机化合物对自由基的限制作用。
6)该复合材料实现了较少的催化剂用量以及PMS用量条件下的RhB的高效降解,其表观速率常数大于其他钴基催化剂,经济节约。
7)MXene不仅促进了CoS纳米颗粒在层内的分散,而且显著触发了Co(III)/Co(II)循环,提高了催化剂的稳定性。
8)该复合材料在广泛pH条件下皆能达到良好的降解效果,为MXene基材料用于活化PMS降解污染物的AOPs工艺的设计提供了新思路。
9)此发明中所涉及到的原料经济易得,所进行的实验步骤简单方便。
附图说明
图1为对比例1、实施例1-5所制备的样品的XRD图谱;
图2为对比例1、对比例2、实施例1-5所制备样品的SEM图以及HRTEM图;
图3为实施例1-5所制样品的EDS映射图谱以及HRTEM图谱;
图4为实施例1-5所制样品的的XPS图谱;
图5为实施例1-5不同硫化钴负载量样品光催化活化PMS降解RhB性能图;对比例1、对比例2、实施例1-5的光催化活化PMS降解RhB性能图;实施例1-5在不同PMS投加量下降解RhB性能图;实施例1-5在不同pH下降解RhB性能图;
图6为实施例1-5在不同反应条件下降解RhB性能图;
图7为实施例1-5中合成的催化剂在类光芬顿降解RhB中的4次循环稳定实验;
图8为对比例1、对比例2、实施例1-5的阻抗图谱和荧光图谱;
图9为实施例1-5中不同淬灭剂对RhB降解的影响;
图10为实施例3催化活化PMS降解RhB的电子顺磁共振(EPR)图谱;
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述,但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
对比例1
制备Ti3C2 MXene:
首先,称取1g Ti3AlC2粉末于50ml离心管中,在其中缓慢加入15mL的氢氟酸,冰浴下搅拌30min。然后,将离心管转移至油浴锅中,在60℃下搅拌24h(800rpm),然后用去离子水及乙醇分别离心洗涤3次,直至pH值达到7。最后,将得到的黑色样品放入冰箱冷冻24h,而后放入冷冻干燥机干燥24h后收集样品,得到黑色粉末状Ti3C2 MXene,将其命名为TC。
对比例2
制备CoS:
将0.66mmol CoCl2·6H2O分散在15mL EG中,搅拌30min,得到溶液A。将2.64mmol硫脲加入10mL EG中,搅拌30min,得到溶液B(CoCl2·6H2O与硫脲摩尔比为1:4)。在搅拌下缓慢将溶液A加入到溶液B中,并搅拌30min使其混合均匀。随后,将该均匀悬浮液转移至100mL聚四氟乙烯内衬高压釜(上海悦中科股份有限公司),在180℃下反应12h,离心收集反应产物,用水和乙醇分别洗涤三次,放于60℃真空烘箱中干燥12h。得到的产物即为CoS。
实施例1-5
制备CoS/Ti3C2复合材料:
将200mg提前制备好的Ti3C2 MXene在20mL EG中超声溶解2h,再将0.66mmolCoCl2·6H2O分散在15mL EG中,与前一溶液混合,搅拌30min,得到溶液A。将2.64mmol硫脲加入10mL EG中,搅拌30min,得到溶液B(CoCl2·6H2O与硫脲摩尔比为1:4)。在搅拌下缓慢将溶液A加入到溶液B中,并搅拌30min使其混合均匀。随后,将该均匀悬浮液转移至100mL聚四氟乙烯内衬高压釜(上海悦中科股份有限公司),在180℃下反应12h,离心收集反应产物,用水和乙醇分别洗涤三次,放于60℃真空烘箱中干燥12h。得到的产物即CoS质量分数为30%的CoS/Ti3C2复合物。通过改变反应物加入的量,分别制备了不同质量分数(10%、20%、30%、40%、50%)的CoS/Ti3C2复合物,分别命名为10%-CoS-TC、20%-CoS-TC、30%-CoS-TC、40%-CoS-TC、50%-CoS-TC(实施例1-5)。
实验和数据
本发明提供的评估光催化活化PMS降解RhB性能的方法如下:
(1)光催化活化PMS活性评估实验
将5mg催化剂分散到50mL反应混合物([RhB]=20mg L-1)中并搅拌30分钟以建立吸附-解吸平衡。使用0.1M HCl或0.1M NaOH溶液将pH值调节至目标值。通过添加一定量的吩嗪硫酸甲酯PMS引发催化反应。光催化在100mL石英反应管中进行,搅拌速度为400rpm。利用300W的氙灯加上AM 1.5滤光片以模拟太阳光照射,以预定的时间间隔取样以检测有机物的浓度,并立即用过量的Na2S2O3淬灭,通过聚醚砜膜(孔径0.22μm)过滤反应溶液。样品在4℃保存24h内通过高效液相色谱(HPLC,Agilent,1260-Infinity)分析有机污染物的浓度。
(2)循环稳定性实验
具体操作如下:在石英反应管中制备50mL浓度为20mg L-1的罗丹明B溶液。然后向溶液中加入5mg CoS/Ti3C2MXene催化剂,暗吸附30min达到吸附平衡后加入100μL已经配置好的50g/L的PMS溶液,开灯使该反应在太阳光照射下进行。每1min取样,加入2mL硫代硫酸钠混合终止反应,然后将催化剂粉末离心(12000rpm,5min)。反应10min后,对光催化石英反应管内的液体进行抽滤操作,回收其中的CoS/Ti3C2 MXene粉末并干燥。干燥后的CoS/Ti3C2用于下一个循环实验,保持实验条件相同,共重复4次。
图1为对比例1和实施例1-5所制备的样品的XRD图谱,可以看到,在7.2°、17.6°、42.0°和60.8°处的典型峰分别为Ti3C2对应于(002)、(004)、(010)和(110)的晶面。显然,CoS/Ti3C2的(002)峰在溶剂热反应后偏移到6.1°。根据布拉格方程,Ti3C2 MXene的层间距从增加到/>表明CoS纳米颗粒已锚定在Ti3C2 MXene层上并形成了多层结构,在CoS/Ti3C2的XRD光谱中没有观察到CoS的特征峰,可能是由于催化剂复合材料中CoS的无定形结构。随着负载量的增加其XRD图谱并没有较大的变化。
图2为对比例1、对比例2和实施例1-5所制备样品的SEM图以及HRTEM图。图2A为商品化Ti3AlC2的扫描电子显微镜(SEM图),可以看到,当层之间的铝原子在高频蚀刻后被去除时,二维单元的堆叠变得松散,Ti3C2 MXene呈现出手风琴状的形貌特点,这与XRD图案中(002)和(004)峰的强度降低一致。图2C的SEM图中可以观察到大量团聚的CoS纳米颗粒。图2E的TEM图也更清晰地表征了其形貌,而从复合材料的TEM图可以看到CoS纳米颗粒被锚定在Ti3C2 MXene的表面和内部。当CoS纳米颗粒与二维材料Ti3C2 MXene结合时,MXene表面的官能团能够吸附和分散Co2+离子。
图3为实施例1-5的HRTEM图以及EDS图谱。从图3A的HRTEM图可以看到,图中0.36nm和0.26nm的晶格条纹分别对应于CoS纳米粒子的(100)面和Ti3C2 MXene的(110)平面。从图3B的的EDS图谱可以看出检测到Ti、Al、Co、S、O、C六种元素,Co和S的原子比在1:1左右,对应CoS的化学计量比。同时其中检测到的O元素是由于Ti3C2 MXene表面被氧化。此外,没有发现其他元素的存在。进一步证明了Ti3C2 MXene表面存在CoS纳米颗粒,证实了CoS/Ti3C2MXene复合材料的成功制备。
图4为实施例1-5的XPS图谱。为了进一步研究CoS/Ti3C2 MXene复合材料表面的元素组成以及其化学状态,我们对其进行了X射线光电子能谱分析。如图4A所示,CoS/Ti3C2复合材料的全谱谱图证明了Co、Ti、O、S和C元素的存在。图4B中可以观察到C-S-C、C-SOx-C、S2p1/2和S 2p3/2的存。从图4C中Co 2p的高分辨率光谱可以观察到,结合能以780.4eV和796.9eV为中心的两个主要信号峰分别分配给Co 2p3/2和Co 2p1/2。XPS分析表明制备了CoS/Ti3C2 MXene复合材料。
图5为实施例1-5不同硫化钴负载量样品光催化活化PMS降解RhB的性能图;对比例1、对比例2和实施例1-5制备的样品光催化活化PMS降解RhB的性能图;实施例1-5在不同PMS投加量下降解RhB的性能图;实施例1-5在不同pH下降解RhB的性能图。可以看到当CoS负载量为30%的时候,表现出最优配比。复合材料的性能相比硫化钴以及Ti3C2 MXene材料,得到了极大的提升。复合材料在较低的PMS投加量以及较广的pH范围内都可较为有效地去除RhB,这个特性拓宽了其实际应用的范围。
图6为实施例1-5在不同反应条件下降解RhB的性能图。可以发现该复合材料在单独的光照条件下对RhB几乎无降解效果;在没有光照的条件下,该复合材料对PMS本身也具有一定的活化作用,当光照和PMS同时存在时,活性得到进一步提升。
图7为实施例1-5中合成的催化剂在类光芬顿降解RhB中的4次循环稳定实验。CoS/Ti3C2 MXene复合材料在四次循环之后仍然保持较高的活性,表明该催化剂性能较为稳定。
图8为对比例1、对比例2和实施例1-5的阻抗图谱和荧光图谱。从电化学阻抗的测试结果看来,负载了CoS样品之后,相比原始的Ti3C2 MXene,复合材料的EIS曲线的半径有所减小,表明电荷传递效率得到了提高。复合样品CoS/Ti3C2 MXene在光致发射光谱(PL)中显示出最低的荧光强度,表明其电子空穴分离越好,重组得到有效抑制。总的来说,复合材料的光催化性能相比于原始的Ti3C2 MXene有了一定的提升。
图9为实施例1-5制备的样品体系中加入不同淬灭剂对RhB降解的影响。与对照实验(无淬灭剂)相比,添加2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMP)显著抑制RhB降解。因此,在PMS/CoS/MXene体系中产生了1O2。与对照实验相比,添加对苯醌(BQ)也对RhB降解产生一定的抑制作用,表明·O2 -的存在。此外,TEMP的抑制作用明显强于BQ,这表明在PMS/CoS/MXene体系中起主要作用的是1O2。而添加叔丁醇(TBA)与MeOH作为淬灭剂的体系中,其对RhB的降解效率几乎无影响,说明在该体系中·OH和SO4·-几乎不起作用。
图10为实施例1-5制备的样品催化活化PMS降解RhB的电子顺磁共振(EPR)图谱。可以观察到在该体系中未见DMPO-SO4·-以及DMPO-·OH的特征EPR信号,而TEMP-1O2的特征EPR信号可以被明显观察到;C图中虽有DMPO-·O2 -信号,但其强度较弱。EPR图谱与淬灭剂实验结果相符,进一步证明1O2对该光催化活化PMS体系中的RhB降解做出了重大贡献。
表1 30%-Co-TC与其他钴基催化剂活化PMS降解RhB的比较
表1为实施例1-5与其他钴基催化剂活化PMS降解RhB的比较。各催化剂皆在各自的最佳反应条件下进行反应(即最适RhB初始浓度、最佳催化剂投加量以及最佳PMS投加量),得到反应动力学常数Kapp,为便于进行对比,将Kapp进行归一化,即单位RhB初始浓度、单位催化剂投加量以及单位PMS投加量下的Kapp值,发现该复合材料的催化体系对比于其他钴基催化剂可以在较低PMS投加量以及较低催化剂投加量的条件下达到良好的RhB降解效果,其归一化降解动力学常数Kapp(g-2·L2·mM-1·min-1)在该系列催化剂体系中最高,达到了1687.5,说明该催化剂的降解效果最好。且不同于其他以·SO4 -和·OH为主要活性物种的钴基催化剂体系,在该体系中其主要活性物质(ROS)为1O2,克服了天然水体中存在的一些无机阴离子和天然存在的有机化合物对自由基的限制作用。为钴基催化剂用于活化PMS产生1O2降解污染物的AOPs工艺的设计提供新思路。在表中通过与一些CoS与其他载体复合的催化剂以及其他的钴基催化剂与MXene(TC)基底复合的催化剂的对比,发现只有当CoS与MXene搭配后,其表现出最高的归一化降解动力学常数以及四次循环后仍旧达到约90%的降解效率,原因是在该材料中由于MXene促进了CoS纳米颗粒在层内的分散,且显著触发了Co(III)/Co(II)循环,从而提高了催化剂的稳定性及活性,使其表现出最高的归一化降解动力学常数以及四次循环后仍旧达到约90%的降解效率,由表1中的数据可见,CoS与MXene搭配后相对于CoS与其他载体搭配或者是其他Co催化剂与MXene搭配,本发明的组合产生了部分协同作用,取得了预料不到的技术效果。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。
Claims (3)
1.一种CoS/Ti3C2 MXene纳米复合材料在太阳光下活化PMS降解罗丹明RhB的应用,其特征在于:将一定量的CoS/Ti3C2 MXene复合材料分散到RhB反应混合物中并搅拌以建立吸附-解吸平衡,使用0.1M HCl或NaOH溶液将pH值调节至目标值,通过添加一定量的过氧单硫酸盐PMS在太阳光下引发催化反应;
所述CoS/Ti3C2 MXene纳米复合材料以Ti3C2 MXene作为基底,Ti3C2 MXene形态为纳米薄片,硫化钴以纳米颗粒的形式均匀分散在Ti3C2 MXene薄片上,形成复合材料;
所述CoS/Ti3C2 MXene纳米复合材料的具体制备步骤包括:
(1)首先制备Ti3C2 MXene:称取一定量的Ti3AlC2粉末,冰浴下加入氢氟酸,之后转移至油浴锅在一定温度下刻蚀一定时间,将刻蚀后的样品离心洗涤至一定pH值,干燥,收集得到Ti3C2 MXene粉末;
(2)将200mg Ti3C2 MXene粉末在15mL乙二醇中超声溶解2h;
将157.2mg CoCl2·6H2O分散在15mL乙二醇中、再与分散有Ti3C2 MXene粉末的乙二醇溶液混合搅拌30min,得到溶液A;
将200.97mg硫脲作为S源加至10mL乙二醇中搅拌溶解30min,得到溶液B;
按照CoS的质量分数占所述CoS/Ti3C2 MXene纳米复合材料10-50%的比例来混合A、B溶液;
(3)将步骤(2)得到的混合溶液放入水热釜中,反应一定时间后,待其冷却至室温,用水清洗,水洗若干次后干燥一定时间,得到所述CoS/Ti3C2 MXene纳米复合材料。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:步骤(1)中Ti3AlC2粉末的量为1g,氢氟酸加入量为15mL,氢氟酸质量分数为40%,刻蚀温度为60℃,刻蚀时间为24h,油浴锅转速为800rpm,洗涤至上清液pH值为7,干燥方法为冷冻干燥法,冷冻干燥时间为24h。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,步骤(3)中所用水热釜为100mL聚四氟乙烯内衬的水热釜,水热温度为180℃,水热时间为12h,得到的样品经多次水洗之后,在60℃真空烘箱内烘干。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210522376.3A CN114849748B (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 一种CoS/Ti3C2MXene复合材料的制备及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210522376.3A CN114849748B (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 一种CoS/Ti3C2MXene复合材料的制备及其应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114849748A CN114849748A (zh) | 2022-08-05 |
CN114849748B true CN114849748B (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=82637566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210522376.3A Active CN114849748B (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 一种CoS/Ti3C2MXene复合材料的制备及其应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114849748B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114196988B (zh) * | 2021-12-14 | 2024-03-22 | 黑龙江大学 | 一种用于电解水析氧的双金属硫化物/MXene复合体的制备方法 |
CN115784363A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-03-14 | 福州大学 | 基于光热膜界面原位活化过硫酸盐的膜自清洁方法 |
CN115716648A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-02-28 | 安徽大学 | 三维多孔复合材料及其制备方法和电磁微波吸收应用 |
CN116265098A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-06-20 | 江苏科技大学 | 一种以MXene为载体负载钴的催化材料及其制法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109046415A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-21 | 河海大学 | 一种Ti3C2-Co复合型过渡金属催化剂及其制备方法和应用 |
WO2020037845A1 (zh) * | 2018-08-20 | 2020-02-27 | 南京大学 | 一种可高效活化过硫酸盐的石墨烯基中空硫化钴纳米晶及其制备方法 |
CN111180694A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 广东工业大学 | 一种MXene/金属硫化物复合材料、负极材料及制备与应用 |
CN111916290A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-10 | 河海大学 | 一种过渡金属硫化物/Ti3C2Tx复合材料的制备方法 |
CN112337486A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-09 | 南京大学 | 一种可见光辅助类芬顿活化过硫酸盐的光催化材料及其制备方法和应用 |
CN112599769A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-02 | 江苏大学 | 铝离子电池及其正极材料CoxSy@MXene |
CN113908866A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-11 | 中国石油大学(北京) | 负载有含钴化合物的碳化钛复合材料及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-05-13 CN CN202210522376.3A patent/CN114849748B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020037845A1 (zh) * | 2018-08-20 | 2020-02-27 | 南京大学 | 一种可高效活化过硫酸盐的石墨烯基中空硫化钴纳米晶及其制备方法 |
CN109046415A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-21 | 河海大学 | 一种Ti3C2-Co复合型过渡金属催化剂及其制备方法和应用 |
CN111180694A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 广东工业大学 | 一种MXene/金属硫化物复合材料、负极材料及制备与应用 |
CN111916290A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-10 | 河海大学 | 一种过渡金属硫化物/Ti3C2Tx复合材料的制备方法 |
CN112337486A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-09 | 南京大学 | 一种可见光辅助类芬顿活化过硫酸盐的光催化材料及其制备方法和应用 |
CN112599769A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-02 | 江苏大学 | 铝离子电池及其正极材料CoxSy@MXene |
CN113908866A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-11 | 中国石油大学(北京) | 负载有含钴化合物的碳化钛复合材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
In situ synthesis of Ti3C2Tx MXene/CoS nanocomposite as high performance counter electrode materials for quantum dot-sensitized solar cells;Xiaobo Chen et al.;《Solar Energy》;第226卷;236-244 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114849748A (zh) | 2022-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114849748B (zh) | 一种CoS/Ti3C2MXene复合材料的制备及其应用 | |
CN111054395B (zh) | 一种可见光催化剂及其制备方法和应用 | |
Hadjltaief et al. | Photocatalytic decolorization of cationic and anionic dyes over ZnO nanoparticle immobilized on natural Tunisian clay | |
Hu et al. | Deposition of CdS nanoparticles on MIL-53 (Fe) metal-organic framework with enhanced photocatalytic degradation of RhB under visible light irradiation | |
Li et al. | Improvement of Sulfamethazine photodegradation by Fe (III) assisted MIL-53 (Fe)/percarbonate system | |
Güy et al. | Visible light-induced degradation of indigo carmine over ZnFe2O4/Tannin/ZnO: Role of tannin as a modifier and its degradation mechanism | |
Zhang et al. | Wood-based carbon quantum dots for enhanced photocatalysis of MIL-88B (Fe) | |
Huang et al. | Novel Au@ C modified g-C3N4 (Au@ C/g-C3N4) as efficient visible-light photocatalyst for toxic organic pollutant degradation: Synthesis, performance and mechanism insight | |
CN112156803B (zh) | 光催化复合材料及其制备方法和应用 | |
Ni et al. | Spinel-type cobalt-manganese oxide catalyst for degradation of Orange II using a novel heterogeneous photo-chemical catalysis system | |
Leelavathi et al. | Sunlight-assisted degradation of textile pollutants and phytotoxicity evaluation using mesoporous ZnO/gC 3 N 4 catalyst | |
Zhou et al. | Persulfate activation by MnCuS nanocomposites for degradation of organic pollutants | |
Namdarian et al. | Synthesis of PANi nanoarrays anchored on 2D BiOCl nanoplates for photodegradation of Congo Red in visible light region | |
Altin | CuO-TiO2/graphene ternary nanocomposite for highly efficient visible-light-driven photocatalytic degradation of bisphenol A | |
CN111659453B (zh) | 一种可见光-臭氧协同催化的催化剂及其制备方法 | |
CN102836702A (zh) | 一种过渡金属离子印迹负载型M-POPD-TiO2-漂珠复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
Far et al. | Synthesis of MXene/Metal-Organic Framework (MXOF) composite as an efficient photocatalyst for dye contaminant degradation | |
Zhang et al. | Synthesis of visible‐light‐driven g‐C3N4/PPy/Ag ternary photocatalyst with improved photocatalytic performance | |
Jithendra Kumara et al. | Synthesis of reduced graphene oxide decorated with Sn/Na doped TiO2 nanocomposite: a photocatalyst for Evans blue dye degradation | |
Huang et al. | Synthesis of broad spectrum-driven photocatalysts waste biomass-derived carbon quantum dots/g-C3N4 with superior energy bands for PPCPs restoration | |
Bian et al. | Simplified creation of polyester fabric supported Fe-based MOFs by an industrialized dyeing process: Conditions optimization, photocatalytics activity and polyvinyl alcohol removal | |
Tan et al. | Mixed imidazole ligand MIL-88A for enhanced photo-Fenton decomposition of azo dye | |
Wang et al. | Fabrication of nitrogen-deficient gC 3 N 4 nanosheets via an acetaldehyde-assisted hydrothermal route and their high photocatalytic performance for H 2 O 2 production and Cr (vi) reduction | |
Li et al. | Synthesis of recyclable magnetic mesoporous RH-FSBA photoelectrocatalyst with double cavity structure | |
Chen et al. | In situ growing Cu2 (OH) 2CO3 on oxidized carbon nitride with enhanced photocatalytic hydrogen evolution and pollutant degradation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |