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高水稳定性分子印迹MIL-101(Fe)选择性催化降解性能研究
牙建雄;韦翠;王浩;周敬红;本研究结合分子印迹与光催化技术,制备了一种对环丙沙星(CIP)具有选择性催化降解功能的分子印迹型复合光催化材料(MIL-101(Fe)@IPA(MIP))。在此基础上,对该材料的形貌特征与结构性能进行了表征,并考察了不同环境因素对MIL-101(Fe)@IPA(MIP)催化降解性能的影响。结果表明,MIL-101(Fe)@IPA(MIP)对CIP的饱和吸附量达95.3 mg/g,印迹因子α高达3.5。吸附动力学符合拟二级动力学模型(R2=0.9842),等温吸附过程符合Freundlich模型(R2=0.9798)。此外,吸附和重复使用实验表明该材料具有高选择性识别能力和良好的可循环使用性能,经连续5个吸附-解吸循环使用后,对CIP的吸附量为81.2 mg/g。在MIL-101(Fe)@IPA(MIP)/UV/H_2O2光催化系统中反应60 min后,对CIP的降解效率达100%,铁离子浸出量仅为0.051 mg/L。本研究为基于铁基金属有机骨架材料在水环境中的靶向吸附和催化降解污染物提供了新策略。
基于MoS2@MXene/PVDF复合杂化膜的光催化降解性能与稳定性研究
孟庆祥;石强;陈安祥;刘媚妍;文章通过在MXene片层上水热生长MoS2,制备了MoS2@MXene负载型催化剂,并以PVDF为载体,采用非溶剂诱导相分离法构建光催化膜。实验结果表明,通过原位HF法成功剥离得到MXene纳米片,并在其表面水热生成花状MoS2,XRD、FTIR等测试结果证实了其成功制备。紫外-可见漫反射光谱与光电化学测试显示,MoS2@MXene的催化性能优于MoS2,其中MoS2@MXene-40催化剂与MoS2@MXene/PVDF-2光催化膜的降解性能最优,在光照60min和120 min后对罗丹明B的降解率分别为70.1%和88.8%,对四环素的降解率分别为72%和78%。经3次循环后,材料降解率仍可维持初始值的94.77%,展现出良好的稳定性。
基于柱[5]芳烃和聚乙烯醇交联聚合物的染料吸附性能研究
龚山豪;麻嘉鑫;贾兰;王丕;将羧基柱[5]芳烃与聚乙烯醇(PVA)通过酯化反应构筑了三维交联网络结构的吸附剂CP[5]-PVA。该材料对刚果红(CR)染料和中性红(NR)染料具有快速高效的吸附效果:对CR染料的吸附效率在30 min内达到96.85%,对NR染料的吸附效率在45 min内达到99.92%。CP[5]-PVA对CR和NR的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,最大吸附量分别为258.40 mg/g和125.16 mg/g。
用于处理印染废水疏松纳滤膜的制备及分离性能研究
万嘉欣;胡宇浩;顾文轩;陈靖琨;黄皓;李浩硕;于守武;将印染废水中的盐与染料分离,不仅可以回收染料,而且有利于废水的后处理。文章首先采用相转化法制备聚丙烯腈(PAN)平板膜,然后以水解后的PAN膜(HPAN)为基膜,通过界面聚合反应制备疏松纳滤膜(LNMs)。结果表明,当铸膜液中PAN质量分数为15%、LiCl质量分数为2%时,制备得到的PAN膜性能最优。HPAN最优水解条件为50℃水解1 h,最优后处理参数为60℃热处理15 min。此条件下制得的LNMs的纯水通量为125 LMH·bar-1,对刚果红(CR)和亚甲基蓝(MB)的截留率>90%,对Na_2SO4和NaCl的截留率<15%,表现出对染料/盐分离的高选择性;LNMs对CR和Na_2SO4进料液在10 h内保持了稳定的分离效果;LNMs经过3次循环后,通量恢复率仍保持在88.8%,表现出优异的抗污染性能。
有机光电探测器响应度的非线性调控与性能优化研究
秦灏;李光辉;陈永胜;随着光谱信息在环境监测、生物医学诊断和智能终端等领域的应用日益广泛,微型化、高性能光谱仪的研发成为研究热点。计算光谱重构型光谱仪为突破传统光谱仪在体积与精度上的限制提供了有效途径,而具有高响应度及可调非线性响应特性的光电探测器正是实现该技术的核心器件。文章构建了一种基于聚(3-己基噻吩)(P3HT)和[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯(PC71BM)本体异质结的有机光电探测器(OPD)。通过系统调控活性层厚度、器件结构、给受体比例及电子传输层组成,显著提升了器件的响应度与非线性响应能力。在自驱动模式及偏压调控下,所设计的器件表现出良好的非线性响应特性,峰值响应度高达1.2 A/W,归一化响应度曲线在多偏压条件下呈现明显的不重合趋势。研究结果为单器件级别的光谱重构提供了坚实的器件基础,彰显了有机光电器件在微型化、智能化光谱系统中的巨大应用潜力。