241 简易微波合成Z-方案印迹ZnFe2O4 / Ag / PEDOT具有提高四环素光催化活性和选择性的特异识别能力

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      这篇由江苏大学等的研究学者完成，讨论简易微波合成Z-方案印迹ZnFe2O4 / Ag / PEDOT具有提高四环素光催化活性和选择性的特异识别能力的论文，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

       采用微波聚合法和表面印迹技术合成了Z型印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT，具有良好的部分空心球形结构、良好的光响应能力、良好的磁选性能、较好的光催化稳定性和重现性。更重要的是，由于Ag/PEDOT引入了表面印迹层，形成了Z方案结构来提高以Ag为介质的光催化活性，同时，由于在表面印迹层中存在印迹腔，因此选择性得到了显著提高。

       制备的Z-方案印有ZnFe2O4/Ag/PEDOT，达到了同时提高光催化活性和选择性的目的。Z-方案印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT在120 min的模拟光照下降解四环素的光降解率最高(71.77%)，分别是ZnFe2O4的4.74倍、Ag/PEDOT的1.42倍和非印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT的1.31倍。

       Z-方案印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT相对于ZnFe2O4、Ag/PEDOT、非印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT的选择性系数分别为1.84、1.82、1.79和1.78、1.75、1.67。本工作为印迹光催化剂的合成提供了新的思路，也为水环境中特定污染物的处理提供了新的思路。

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结论

       采用微波聚合和表面印迹技术，以ZnFe2O4为载体，Ag/PEDOT为功能单体，合成了Z型印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT。Ag/PEDOT的最佳加入量为0.01g，最佳微波聚合时间为1h，实验结果表明，所制备的Z-方案印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT具有良好的部分空心球形结构、良好的光响应能力、良好的磁分离性能、较好的光催化稳定性和重现性。此外，通过Mott-Schottky实验和UV-Vis DRS光谱的电化学分析，得到相应的Kubelca-Munk方程，并结合光催化实验结果，通过加入不同的猝灭剂，证实了Ag/PEDOT引入表面印迹层后，Ag作为光催化介质的光催化机理。为提高光催化活性，形成了Z型结构。结果表明，Z方案印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT在120 min太阳光照射下对TC的光降解率为71.77%，分别是ZnFe2O4的4.74倍、Ag/PEDOT的1.42倍和非印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT的1.31倍。同时，由于在表面印迹层中存在印迹腔，提高了选择性。Z方案印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT相对于ZnFe2O4、Ag/PEDOT、非印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT的选择性系数分别为1.84、1.82、1.79和1.78、1.75、1.67。总之，所制备的Z-方案印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT不仅具有较好的光催化活性，而且对TC的选择性光降解具有较好的特异性。本工作为印迹光催化剂的合成提供了新的思路，也为水环境中特定污染物的处理提供了新的思路。

祥鹄仪器在本论文中的使用过程

       采用微波聚合法和表面印迹技术合成了Z型印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT，其具体工艺为：在90℃下，在20 mL DMSO中加入0.01g Ag/PEDOT和0.1g ZnFe2O4，在90℃下搅拌30 min，加入0.05 mmol TC。混合溶液在N2气氛下保存12h，无光。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，北京祥鹄科技发展有限公司)中进行聚合。反应1h后，用无水乙醇和去离子水进行多次洗涤。随后，在模拟太阳光照射(250 W氙灯)的条件下，在室温空气中加入200 mL去离子水，去除分子模板(TC)。最后，用无水乙醇和去离子水对固体产物进行多次洗涤，在40℃真空干燥后，得到Z方案印迹ZnFe2O4/Ag/PEDOT。