111 微波水热辅助制备新型尖晶石-FeFe2O4 /天然矿物复合材料作为微波催化剂降解水生有机污染物

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这篇由吉林大学等的研究学者完成，讨论微波水热辅助制备新型尖晶石-FeFe2O4 /天然矿物复合材料作为微波催化剂降解水生有机污染物的论文，发表在一区重要期刊《Chemical Engineering Journal》，影响因子：6.735。

近年来，微波化学仪器用于材料合成的研究工作已经成为科学研究的热门方向，受到广大学者的极大关注！

摘要

研制了一种通用的离子辅助微波-超声联合合成策略。Bi2E3(E=S、SE和TE)层次结构。为了了解Bi2S3分级纳米结构的晶相转化和形态演化，通过改变硫化时间和氯化时间，研究了Bi2S3分级结构的制备。

从生物陶瓷中转化为乳酸的转化提出了Bi2S3分层结构的微球，发现结构、尺寸和形态Bi2S3分级结构可以通过改变氯化时间、烷基链长和离子液体的浓度。此外，所制备的Bi2S3分层体系结构显示出众可见光照射下Cr(VI)光还原到P25和不规则Bi2S3纳米结构的容量。形态、反应体系pH值、Cr(VI)浓度和催化剂用量对Cr(VI)的影响还讨论了Bi2S3分层结构的减光能力。光还原能力的增强不仅归因于Bi2S3的固有良好的电子转移能力，而且还归因于特殊结构的协同作用、宽光响应范围、高光光吸附、高BET具有良好的表面面积和良好的电子空穴分离性能。

系统条件实验和在电镀和制革废水试验中的Cr(VI)光还原进一步证明了该分级Bi2S3纳米球可用于实际的含Cr(VI)的废水处理中。

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结论

总之，采用离子辅助和微波超声相结合的方法成功地合成了Bi2E3(E=S，Se，Te)结构。用XRD、Raman、XPS、SEM、TEM等手段对BiOCl微球中Bi2S3的相转变和结构演化进行了详细的研究。通过改变氯化时间、烷基链长度和离子液体浓度，实现了Bi2S3体系的结构、尺寸和形貌裁剪。光催化研究表明，反应体系的pH值、Cr(VI)浓度和催化剂用量对Bi2S3体系的Cr(VI)光还原能力有显著影响。与P25、BiOCl和不规则Bi2S3纳米结构相比，所合成的Bi2S3纳米结构具有更好的Cr(VI)光还原能力，这主要归因于其固有的良好的电子转移能力、较高的比表面积来吸附更多的染料分子以及具有良好的光散射能力，从而提高了捕光效率，提高了充电器的转移能力。以其良好的光催化活性和可循环利用性为基础，认为所制备的Bi2S3层状结构具有良好的光催化性能，有望成为还原Cr(VI)的潜在光催化剂。更重要的是，Bi2S3分级纳米结构在实际电镀和制革工业废水处理中显示出优良的Cr(VI)光还原能力和快速的光还原速率。这项工作将证明进一步探索具有高潜在危险的Cr(VI)光还原废水的层次纳米结构。

祥鹄仪器在本论文中的使用过程

采用微波-超声联合辐照法制备了Bi2S3级结构。在一个典型的合成过程中，1 mmol[C16Mim]Cl首先在25 mL EG中70℃溶解，C在强磁搅拌下溶解。然后将该溶液与含有1 mmol Bi(NO3)35H2O的25 mL EG混合，并进行超声处理，直至所有的化学物质都能很好地分散。随后，将混合溶液转移到微波反应器(北京祥鹄科技有限公司XH-300A)。在微波(800 W)和间断超声(500 W，2 s，1 s中断)的作用下，在180℃内加热3 min，使反应体系保持15 min。这个持续时间被表示为氯化。在此基础上，在15 min内将含2 mmol Tu的10 mL EG快速加入到反应体系中。此后，反应堆又在相同的条件下维持了15分钟，即372 R.Wang等人。/化学工程学报327(2017)371-386 AS硫化。冷却至室温后，用离心法固定黑产品，用去离子水和无水乙醇清洗10次。最终产品在干燥器中干燥，以便进一步表征。其他样品采用相同的方法，通过改变几个实验参数来制备。详细的实验参数列于表1。值得注意的是，AA在合成Bi2Se3(SBiSe)和Bi2Te3(SBiTe)中被用作还原剂。