生物质碳材料浪费兔毛制成的

最近在一篇发表在开放获取期刊聚合物,研究人员讨论了生物质碳纤维的效用基础上浪费TiO兔毛₂载波光催化亚甲基蓝降解。

研究:准备生物质碳纤维来自浪费TiO的兔毛作为载体₂亚甲基蓝的光催化降解。图片来源:Rita_Kochmarjova / Shutterstock.com

背景

纺织废水含有多种颜色和化学物质产生重大环境问题,对人类健康和水生生物产生影响。因此,在排放之前有效的治疗是必需的。光催化是公认最有效的排毒organic-contaminated废水的方法。作为一个非常高效的光催化剂,TiO₂有几个关键的缺陷,限制了它在全球范围内使用。为了解决这些问题,一些研究人员开始添加TiO₂碳化合物的身体为了创建光催化材料。欧洲杯足球竞彩

转换的过程浪费一次性纸杯(WDPC)纤维素基电影(薄膜样品和电影)和纸塑复合材料(PPC) AmimCl和热压方法。图片来源:陈,Y et al .,聚合物

Biomass-derived碳材料得到了很多欧洲杯足球竞彩的关注领域的碳材料。兔毛纤维具有中空结构,特别是,是一种可持续的蛋白生物材料,碳化后,可能是一个理想的运输车。生物碳纤维增强photogenerated的分离效率资助实施的电子空穴对的性能特征有机污染物的光催化降解利用催化剂。在光催化领域,回收这些垃圾兔子毛至关重要,正确使用的潜在价值最大化。

关于这项研究

在这项研究中,作者提出了TiO的纳米复合材料的合成₂兔纤维(TiO /碳化浪费₂/ crf)与分层微孔/介孔结构利用废物兔毛为碳源和钛酸四丁酯为钛源,加上浸、碳化和煅烧过程。几个特征技术和亚甲蓝(MB)光降解调查被用来评估TiO的催化活性和特点₂/控复合。

研究人员提出了实验依据的使用浪费兔子生物质碳复合材料光催化降解。通过使用一个简单的浸渍和煅烧过程中,生物质炭纤维蛋白,即。碳化浪费兔毛纤维,用作TiO的载体₂和氮和carbon-doped TiO₂/控复合材料分层结构的亚甲基蓝的光催化降解。

TiO的光催化效果₂/控复合材料不同TiO下对亚甲基蓝的降解进行了研究₂控质量比、反应时间、光催化剂用量,亚甲蓝初始浓度。循环实验被用来评估材料重用和复苏的可能性。

再生胶的光学照片(一)C-gel;(b)水凝胶;(c)醇凝胶)和电影(d)C-film;(e)薄膜样品;(f)电影;(g)紫外可见光谱C-film,薄膜样品和电影;(h)C-film的水接触角,薄膜样品,和电影。图片来源:陈,Y et al .,聚合物

研究小组证明小说TiO的发展₂/ CRFs纳米复合光催化剂与增加光催化性能和高稳定性通过结合碳化,浸渍,煅烧的方法。TiO₂/ CRFs自然掺杂碳和氮元素来源于浪费兔毛,有效减少复合的photogenerated电子空穴对和TiO的能带₂增加了可见光的吸收,改善TiO₂的光催化活性。

观察

结果表明,经过80分钟的太阳照射,TiO MB的退化₂/控达到98.1%。5个周期的降解测试后,TiO₂/控保持优异的光催化活性和展示了良好的可重用性和稳定性。TiO的改善光催化特性₂/控材料是由欧洲杯足球竞彩TiO的自然氮和碳元素掺杂₂/控材料,以欧洲杯足球竞彩及他们的形态,这减少了组成部分photogenerated电子空穴对,缩小TiO₂带隙。

另一方面,在孔隙通道的多次反射可见光增强材料的可见光吸收。欧洲杯足球竞彩此外,巨大的比表面积确保吸附反应物网站有足够的反应。

因为生产材料有很大的比表面积,锐钛矿二氧化钛纳米粒子均匀地填充在crf的规模结构,提高了染料的吸附能力,网站提供了更多的反应,和解决问题TiO的问题欧洲杯猜球平台₂回收利用。

第一个周期相比,TiO的降解效率₂/ CRFs MB下调3.9%。TiO的理想₂/控光催化剂的光催化实验1.25 g L¹降解率达到97.9%。紫外线灯辐照60分钟时,MB的降解率只有85.35%相比,裸露的TiO的解决方案₂。60分钟的辐照后,样本的降解率98.0%,5毫克L¹MB, 97.9% 10毫克L¹MB, 88.8% 15毫克L¹MB, 50.9%的人在20毫克L¹MB。MB溶液的降解率分别为97.9%,41.9%和98.3% TiO的时候₂/ CRFs剂量1.25 g L¹,0.41 g L¹和1.46 g L¹,分别。

的初始浓度为10 mg / L, TiO₂/ CRFs 5:1的比例和材料用量为1.25 g / L,通过TiO MB溶液的光催化降解₂/控80分钟的太阳辐照后可能达到98.1%。

(a, b)一次性纸杯浪费的SEM图像(WDPC)内表面剥落薄PE涂层前后;(c, d)扫描电镜图像(c),表面和(d)论文的横截面)塑料复合材料(PPC)。图片来源:陈,Y et al .,聚合物

结论

总之,本研究TiO的阐明₂/控复合材料扮演着一个关键角色,降低带隙宽度由于自然氮和碳掺杂。

作者强调,其巨大的比表面积和独特的分层微孔、中孔结构为反应物吸附提供大量的活性位点,而孔隙结构的众多反射提高材料的光捕获能力。

他们还认为,由于低成本和浪费兔毛的重用,以及TiO的无毒和强烈的光催化活性₂,这项工作提出了一种经济、环保的技术来制造生物炭/ TiO₂复合催化剂。

源

陈,Y。王,C。陈,J。,等。准备生物质碳纤维来自浪费TiO的兔毛作为载体₂亚甲基蓝的光催化降解。聚合物14 (8)1593 (2022)。

https://www.mdpi.com/2073-4360/14/8/1593

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