241 簡易微波合成Z-方案印跡ZnFe2O4 / Ag / PEDOT具有提高四環(huán)素光催化活性和選擇性的特異識別能力
按語
這篇由江蘇大學(xué)等的研究學(xué)者完成，討論簡易微波合成Z-方案印跡ZnFe2O4 / Ag / PEDOT具有提高四環(huán)素光催化活性和選擇性的特異識別能力的論文，發(fā)表在一區(qū)重要期刊《Chemical Engineering Journal》，影響因子：6.735。
近年來，微波化學(xué)儀器用于材料合成的研究工作已經(jīng)成為科學(xué)研究的熱門方向，受到廣大學(xué)者的極大關(guān)注！
摘要
采用微波聚合法和表面印跡技術(shù)合成了Z型印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT，具有良好的部分空心球形結(jié)構(gòu)、良好的光響應(yīng)能力、良好的磁選性能、較好的光催化穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。更重要的是，由于Ag/PEDOT引入了表面印跡層，形成了Z方案結(jié)構(gòu)來提高以Ag為介質(zhì)的光催化活性，同時，由于在表面印跡層中存在印跡腔，因此選擇性得到了顯著提高。
制備的Z-方案印有ZnFe2O4/Ag/PEDOT，達(dá)到了同時提高光催化活性和選擇性的目的。Z-方案印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT在120 min的模擬光照下降解四環(huán)素的光降解率最高(71.77%)，分別是ZnFe2O4的4.74倍、Ag/PEDOT的1.42倍和非印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT的1.31倍。
Z-方案印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT相對于ZnFe2O4、Ag/PEDOT、非印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT的選擇性系數(shù)分別為1.84、1.82、1.79和1.78、1.75、1.67。本工作為印跡光催化劑的合成提供了新的思路，也為水環(huán)境中特定污染物的處理提供了新的思路。
詳情
結(jié)論
采用微波聚合和表面印跡技術(shù)，以ZnFe2O4為載體，Ag/PEDOT為功能單體，合成了Z型印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT。Ag/PEDOT的最佳加入量為0.01g，最佳微波聚合時間為1h，實驗結(jié)果表明，所制備的Z-方案印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT具有良好的部分空心球形結(jié)構(gòu)、良好的光響應(yīng)能力、良好的磁分離性能、較好的光催化穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。此外，通過Mott-Schottky實驗和UV-Vis DRS光譜的電化學(xué)分析，得到相應(yīng)的Kubelca-Munk方程，并結(jié)合光催化實驗結(jié)果，通過加入不同的猝滅劑，證實了Ag/PEDOT引入表面印跡層后，Ag作為光催化介質(zhì)的光催化機(jī)理。為提高光催化活性，形成了Z型結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，Z方案印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT在120 min太陽光照射下對TC的光降解率為71.77%，分別是ZnFe2O4的4.74倍、Ag/PEDOT的1.42倍和非印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT的1.31倍。同時，由于在表面印跡層中存在印跡腔，提高了選擇性。Z方案印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT相對于ZnFe2O4、Ag/PEDOT、非印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT的選擇性系數(shù)分別為1.84、1.82、1.79和1.78、1.75、1.67?？傊?，所制備的Z-方案印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT不僅具有較好的光催化活性，而且對TC的選擇性光降解具有較好的特異性。本工作為印跡光催化劑的合成提供了新的思路，也為水環(huán)境中特定污染物的處理提供了新的思路。
祥鵠儀器在本論文中的使用過程
采用微波聚合法和表面印跡技術(shù)合成了Z型印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT，其具體工藝為：在90℃下，在20 mL DMSO中加入0.01g Ag/PEDOT和0.1g ZnFe2O4，在90℃下攪拌30 min，加入0.05 mmol TC?；旌先芤涸贜2氣氛下保存12h，無光。然后，在上述混合溶液中加入0.5mL TRIM和0.01g的AIBN，在700 W和60℃的微波合成器(XH-300UL，北京祥鵠科技發(fā)展有限公司)中進(jìn)行聚合。反應(yīng)1h后，用無水乙醇和去離子水進(jìn)行多次洗滌。隨后，在模擬太陽光照射(250 W氙燈)的條件下，在室溫空氣中加入200 mL去離子水，去除分子模板(TC)。最后，用無水乙醇和去離子水對固體產(chǎn)物進(jìn)行多次洗滌，在40℃真空干燥后，得到Z方案印跡ZnFe2O4/Ag/PEDOT。
