铌酸盐改性钛酸纳米片对水中Cd(Ⅱ)的吸附行为及机制

采用温和水热法合成了负载铌酸盐纳米粒子的钛酸纳米片(Nb-TNS),并应用于水体中重金属离子Cd(Ⅱ)的吸附去除.XRD、TEM和SEM等多种表征证实了新合成的复合材料为未卷曲成管的纳米片状结构.Nb-TNS对Cd(Ⅱ)的吸附机制为Cd(Ⅱ)阳离子与层间Na+的离子交换.Nb-TNS对Cd(Ⅱ)的吸附动力学过程很快,60 min内即可达到吸附平衡,且符合准二级动力学方程.吸附等温线符合Langmuir模型,且对Cd(Ⅱ)的理论最大吸附量高达287.9 mg·g-1.高p H利于Nb-TNS对Cd(Ⅱ)的吸附,原因是带负电的材料表面易于通过静电作用捕集Cd(Ⅱ)阳离子进而发生离子交换,而酸性环境会抑制Cd(Ⅱ)吸附.共存离子Na+和Ca2+抑制Cd(Ⅱ)在Nb-TNS上的吸附,主要因为共存离子与Cd2+竞争吸附位点所致.腐殖酸(HA)对Nb-TNS吸附Cd(Ⅱ)抑制作用较小.经HNO3处理,Cd(Ⅱ)离子易从Nb-TNS上解吸,Na OH再生后,Nb-TNS的-ONa位点恢复.由于Nb-TNS简易的合成方法、对金属阳离子的高效去除效果及可再生性能,在重金属废水修复领域具有很好的应用前景.     

Ag， Fe， Ce对ZnTi-LDO可见光催化性能的影响及作用机理

为了解金属及其氧化物对锌钛类水滑石衍生氧化物（ZnTi-LDO）可见光催化性能的影响，并获得在可见光下可快速降解染料的LDO光催化剂，制备了Ag、Fe、Ce修饰的复合材料（M-ZnTi-LDO,M=Ag,Ag₂O,Fe,Ce）.通过XRD、TEMHRTEM、XPS、BET、UV-Vis、PL对所合成材料的结构、形貌、表面化学状态、光学性质进行了表征，评价了上述材料在可见光下对亚甲基蓝（MB）的催化降解性能，通过自由基捕获实验确定了催化降解活性物种，提出了相关催化机理.结果表明，Fe、Ce金属氧化物及金属Ag抑制了材料的可见光催化性能，Ag₂O则显著提升了ZnTi-LDO的可见光催化性能.Ag₂O-ZnTi-LDO在20 min内即可使MB降解率>98%，其表观降解速率常数是ZnTi-LDO的7倍.此外，Ag₂O-ZnTi-LDO稳定性良好，循环5次无催化性能下降.·O₂^-是Ag₂O-ZnTi-LDO催化降解MB的主要活性物种.A...