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一、產(chǎn)品簡介
氮摻雜碳材料具有穩(wěn)定性高、毒性低且成本低的特點(diǎn),是一種具有光明前景的材料,以其為模板(前驅(qū)物)制備的衍生碳基材料是一種優(yōu)良的催化劑。本產(chǎn)品以九水硝酸鐵、均苯三甲酸、乙醇制備凝膠材料,它具有簡單、綠色無危險(xiǎn)、室溫條件下即可快速合成的優(yōu)點(diǎn),通過外加氮源在高溫的條件下熱解制備了氮摻雜衍生碳材料,以磺胺二甲嘧啶為目標(biāo)污染物,研究其活化PMS的催化性能,并對降解機(jī)理進(jìn)行研究。此材料將會為后續(xù)以Fe基MOFs為模板制備碳材料提供一種新思路。
從宏觀角度來看,高溫煅燒后形成的產(chǎn)品均為黑色粉末狀。通過掃描電鏡圖可以看出,產(chǎn)品表面形成了碳納米管,以雙氰胺為氮源的產(chǎn)品表面的碳納米管為豎狀,分布比較雜亂,碳納米管的尾部有小顆粒,可能為金屬Fe;以三聚氰胺為氮源的產(chǎn)品出現(xiàn)了更密集的碳納米管,且碳納米管排列更為有序。
圖1 產(chǎn)品圖示及掃描電鏡圖
二、產(chǎn)品專利
三、修復(fù)效果
為了探究制備產(chǎn)品對不同污染物的適用性,選擇磺胺甲惡唑、卡馬西平、苯酚、亞甲基藍(lán)這四種污染物為代表。在1min左右,催化劑對亞甲基藍(lán)去除率就達(dá)到60%。產(chǎn)品前期對苯酚的降解略慢于亞甲基藍(lán),但在15min左右,也被降解完全。產(chǎn)品對磺胺甲惡唑與卡馬西平的降解效果略差一點(diǎn),但在30min內(nèi)也有98%、97%的去除率。該產(chǎn)品對各類污染物均有較好的降解效果,對污染物的氧化具有普適性。
四、應(yīng)用效果
制備的Fe-BTC凝膠/氮源衍生氮摻雜碳材料可用于降解磺胺二甲基嘧啶,如圖2所示,經(jīng)30min后的降解,磺胺二甲基嘧啶去除率大約99%,且發(fā)現(xiàn)不加PMS,F(xiàn)e-C-N(M)對磺胺二甲基嘧啶的吸附去除率僅為50%,而不加催化劑只加過一硫酸鹽時(shí),去除率只有1.69%左右。圖2中,F(xiàn)e-C為未加氮源時(shí)制備的材料。
圖2 合成材料活化PMS降解SMZ的效果
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