纳米微球NH2—Fe3O4@聚乙二醇@ZnO的制备及其光催化性能 |
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引用本文: | 陈嘉磊,刘琦,胡亚一,沈周元,陈秀玲,周先波.纳米微球NH2—Fe3O4@聚乙二醇@ZnO的制备及其光催化性能[J].复合材料学报,2020,37(7):1639-1648. |
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作者姓名: | 陈嘉磊 刘琦 胡亚一 沈周元 陈秀玲 周先波 |
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作者单位: | 浙大宁波理工学院 生物与化学工程学院,宁波 315100 |
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基金项目: | 浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划(2019R401190);浙江省高校实验室工作研究项目(YB201937);浙江大学宁波理工学院校级教学研究与改革重点项目(NITJG-201917) |
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摘 要: | 首先合成氨基功能化Fe3O4(NH2—Fe3O4),并以NH2—Fe3O4为磁核,六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)为锌源,在表面活性剂聚乙二醇(PEG,PEG-400)辅助下通过水热法制备PEG修饰的ZnO(NH2—Fe3O4@PEG@ZnO)磁性复合材料。利用XRD、SEM、TEM、XPS、紫外-可见-近红外分光光度计、比表面吸附仪(BET)、振动样品磁强计(VSM)等对NH2—Fe3O4@PEG@ZnO复合材料组成、形貌、磁性能等进行表征。并进一步以罗丹明B(RhB)染料为模拟污染物,对NH2?Fe3O4@PEG@ZnO复合材料的光催化降解性能进行研究,采用单因素法探究Fe与Zn的原子比(n(Fe)∶n(Zn))、合成温度、表面活性剂种类及用量对NH2—Fe3O4@PEG@ZnO复合材料光催化降解性能的影响。结果表明,n(Fe)∶n(Zn)=1∶15、水热合成温度为180℃制备的NH2—Fe3O4@ZnO复合材料具有良好的光降解性能,0.0500 g NH2—Fe3O4@ZnO复合材料在紫外光照射20 min内对50 mL RhB(1.0×10?5 mol·L?1)溶液降解率为90.36%。而相同条件制备的NH2—Fe3O4@PEG@ZnO复合材料呈微球状,比表面积为11.43 m2·g?1,禁带宽度为2.51 eV,对RhB的光催化降解率可提高至99.36%,循环使用10次后,其对RhB的光催化降解率仍可达96.48%,PEG-400对NH2—Fe3O4@ZnO复合材料的光催化活性具有较大的协同效应。
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关 键 词: | 磁性复合材料 光催化降解 纳米ZnO 氨基功能化 罗丹明B |
收稿时间: | 2019-07-18 |
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