一种负载铁的二硫化钼纳米球催化材料及其制法
文献发布时间:2023-06-19 19:32:07
技术领域
本发明涉及一种负载铁的二硫化钼纳米球催化材料,还涉及上述催化材料的制备方法。
背景技术
氯酚类是用氯原子取代苯环上的氢原子而合成的有机化合物。环境中存在的氯酚类污染物因其高毒性、持久性和生物积累性,被认为是需要优先处理的污染物。2,4,6-三氯苯酚是其中一种氯酚类有机物,广泛用于作物保护和胶水防腐剂,以及染料、塑料和其他有机化学工业。2,4,6-三氯苯酚在转移到土壤后,很容易通过物理效应污染地下水。因此,迫切需要开发一种经济高效的技术来缓解地下水污染问题。目前,有几种处理水污染的技术被广泛应用,包括高级氧化技术、吸附法和生物降解法。其中,高级氧化技术(AOPs)因其产生的强氧化自由基具有较高的活性和氧化能力,已广泛应用于污水中有机污染物的处理。
MoS
发明内容
发明目的:本发明目的旨在提供一种基于二硫化钼纳米球的催化材料,还提供上述催化材料的制备方法,该催化材料中二硫化钼纳米球通过碳-氮键合铁,Fe-N活性位点不仅结构稳定,并能最大限度地防止二硫化钼纳米球上活性位点Fe的聚集,从而极大提高了作为PMS激活剂的催化材料对PMS的催化活化。
技术方案:本发明所述的负载铁的二硫化钼纳米球催化材料,所述催化材料以二硫化钼纳米球以及包裹在二硫化钼纳米球外的碳层作为载体,碳层内嵌入有氮;催化材料还包括通过与氮形成Fe-N配位键固定在载体上的Fe。
其中,Fe在N-C-MoS
上述负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将钼酸铵、硫脲和表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入水中,混匀后进行水热反应,反应后经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;
(2)将二硫化钼纳米球和盐酸多巴胺分散在三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris缓冲液)中充分搅拌,离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;
(3)将三价铁盐、双氰胺和多巴胺包裹的二硫化钼纳米球分散到水中搅拌,搅拌后真空干燥;
(4)将干燥后的产物置于惰性气氛中热处理,得到二硫化钼纳米球催化材料(Fe-N-C-MoS
其中,步骤(1)中,所述水热反应的温度为200~220℃;时间为18~20h。
其中,步骤(1)中,钼酸铵、硫脲和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为62:53:30。
其中,步骤(2)中,所述Tris缓冲液的pH值为8.5。弱碱性环境能够减小实验干扰,使二硫化钼纳米球不与钙、镁等离子反应。
其中,步骤(2)中,二硫化钼纳米球和盐酸多巴胺的质量比为5:1。
其中,步骤(3)中,所述三价铁盐为氯化铁、硝酸铁或硫酸铁中的一种。
其中,步骤(3)中,三价铁盐、双氰胺和多巴胺包裹的二硫化钼纳米球的质量比为0.06~0.2:2.5:1。
其中,步骤(4)中,所述热处理温度为400
本发明催化材料在降解废水中有机物方面的应用,具体过程为:本发明催化材料的加入量为0.05g,在15~35℃下,反应液初始pH值为3~9,PMS的加入量为0.25~0.75g;本发明催化材料激活PMS产生高活性的高价铁和羟基自由基对水中的2,4,6-三氯酚进行降解,使2,4,6-三氯酚最终碳化成二氧化碳和水;2,4,6-三氯酚的初始浓度为20mg·L
有益效果:相比于现有技术,本发明具有如下显著的优点:相比于将Fe直接负载在MoS
附图说明
图1为实施例3制得的催化材料的SEM图;
图2为对比实施例1制得的催化材料的SEM图;
图3为实施例3、对比例1和对比例2制得的催化材料的XRD图;
图4为实施例3催化材料激活PMS产生高活性的高价铁的质子核磁共振图。
具体实施方式
实施例1
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.002g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例1催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例2
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.006g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例2催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例3
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
通过图1可知,本发明催化材料为表面褶皱的N-C-MoS
实施例4
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.02g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例4催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例5
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在Ar惰性气氛中,以2℃·min
采用高效液相色谱测试实施例5催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例6
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在He惰性气氛中,以2℃·min
采用高效液相色谱测试实施例6催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例7
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例7催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例8
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例8催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例9
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例9催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例10
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例10催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例11
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例11催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例12
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例12催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例13
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g九水硝酸铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例13催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例14
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g水合硫酸铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例14催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例15
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥20h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例15催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例16
本发明负载铁的二硫化钼纳米球催化材料的制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到含有0.01g六水氯化铁的10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥28h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试实施例16催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例17
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是15℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例18
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是35℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例19
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例20
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例21
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例22
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例23
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例24
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例25
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例26
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例27
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
实施例28
采用高效液相色谱测试实施例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
通过实施例1~4对比可知,六水氯化铁引入量不同,对催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的影响很大,当六水氯化铁引入量为0.01g时,催化材料对2,4,6-三氯酚的去除效果达到最佳;通过实施例3、5、6对比可知,惰性气体的选择对制得的催化材料活性几乎没有影响;通过实施例3、7、8对比可知,热处理温度对催化材料的催化活性影响较大,热处理最佳温度应为600℃;通过实施例3、9、10对比可知,热处理的升温速率对最终催化材料活性基本没有影响;通过实施例3、11、12对比可知,热处理时间对最终催化材料的活性几乎没有影响;通过实施例3、13、14对比可知,三价铁盐的选取对最终催化材料的活性影响不大;通过实施3、15、16对比可知,真空干燥的时长对最终催化剂活性没有影响;通过实施例3、17、18对比可知,催化反应过程中反应温度对催化活性影响很大,温度越高,催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的效果越好;通过实施例3、19、20对比可知,催化反应过程中PMS的加入量对降解效果影响很大,PMS加入量越多,2,4,6-三氯酚的去除效果越好;通过实施例3、21、22、23、24对比可知,反应液的初始pH值对催化材料的催化活性没有影响;通过实施例3、25、26、27、28对比可知,反应液的恒定pH值对催化活性有较大影响,在强酸、中性及弱碱性条件下均有较好的催化性能,强碱条件下,催化性能略有降低。
对比例1
一种二硫化钼纳米球催化材料制备方法,具体为:取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球催化材料。
采用高效液相色谱测试对比例1催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
对比例1制得的二硫化钼纳米球催化材料,催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的降解效果较差,由于催化材料上的活性位点较少,因此无法有效活化PMS产生羟基自由基,进而无法有效降解2,4,6-三氯酚。
对比例2
一种无铁修饰氮掺杂的碳包裹二硫化钼纳米球催化材料制备方法,具体为:首先,取0.62g钼酸铵、0.53g硫脲和0.3g表面活性剂PVP加入到纯水中混合均匀,将混合均匀的溶液倒入反应釜中,与220℃下水热反应18h,得到的产物经水洗、离心、干燥得到二硫化钼纳米球;其次,将上述得到的二硫化钼纳米球分散在20mL、pH=8.5的Tris缓冲液中,并加入0.02g盐酸多巴胺,搅拌15h后离心、干燥得到多巴胺包裹的二硫化钼纳米球;再将0.25g双氰胺分散到10mL水中,再往其中加入0.1g多巴胺包裹的二硫化钼纳米球,充分搅拌3h后,于50℃下真空干燥24h;最后,将干燥后的产物置于管式炉中,在N
采用高效液相色谱测试对比例2催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
对比例2制得的无铁修饰氮掺杂的碳包裹二硫化钼纳米球催化材料,催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的降解效果较差,由于催化材料上没有形成Fe-N活性位点,故而无法有效活化PMS产生活性自由基,进而无法有效降解2,4,6-三氯酚。
对比例3
一种商用二硫化钼和硫酸亚铁直接用于激活PMS去除2,4,6-三氯酚。其中,二硫化钼为批量商业二硫化钼;硫酸亚铁为溶于水的二价铁离子。
采用高效液相色谱测试对比例3催化材料活化PMS去除2,4,6-三氯酚的性能:反应条件是25℃下,在500mL烧杯中加入初始浓度为20mg·L
如图1~2所示,可清晰的看到均匀的表面褶皱纳米球型结构;通过图1~2对比可知,在二硫化钼纳米球上引入碳、氮和铁没有破坏纳米球原本的形貌。如图3所示,对比例1为二硫化钼催化材料,对比例2为碳-氮层包裹的二硫化钼催化材料,实施例3为热解制得的负载铁、氮和碳的二硫化钼纳米球,三者均显示出相同的归属于二硫化钼的特征峰,且实施例3中未出现铁的特征峰,说明通过催化材料中铁实现了高度分散。如图4所示,质子核磁共振图显示出DMSO
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