一个二维的Co(OH)₂催化引力驱动膜用于净水:一个绿色和简单的制造策略和优秀的水净化性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境化学环境化学
• 催化剂是一种催化剂.

背景情况:

• 基于的材料是硫酸盐基高级氧化过程 (SR-AOPs) 的高效催化剂.
• 有效和环保的催化剂制备方法对于水处理应用至关重要.

研究的目的:

• 开发一种绿色合成方法,用于氧化 (Co(OH) ₂) 纳米片.
• 为了制造和评估使用Co(OH) ₂和Co(OH) ₂/减少氧化石墨烯 (rGO) 复合材料去除污染物的催化膜.
• 研究催化膜的稳定性和机制.

主要方法:

• 通过在没有有机溶剂的情况下在环境温度下动,绿色合成均的六边形纳米板.
• 纳米薄膜组装成引力驱动的催化膜.
• 使用相同的策略制造Co(OH)₂/rGO复合材料和膜.
• 对拉尼蒂丁 (RNTD) 移除和稳定性测试的性能评估.
• 使用元素化学状态分析,金属离子度监测和火实验阐明机制.
• 处理水的生态毒性评估.

主要成果:

• 在20分钟内,Co(OH) ₂膜实现了~100%的RNTD去除.
• Co(OH) ₂/rGO膜显著增强了长期稳定性,保持了~100%的RNTD去除165小时 (比Co(OH) ₂膜长11倍).
• rGO的添加促进了电子转移,加速了CO2的再生,减少了的溶解,并有助于单片氧的产生.
• RNTD和中间体的降解导致生态毒性降低.

结论:

• 为制备Co(OH)₂纳米薄膜建立了一种简单而绿色的方法.
• 基于Co(OH) ₂和Co(OH) ₂/rGO复合材料的催化膜显示出高效率和稳定性来去除制药污染物.
• 加入rGO显著改善了膜寿命和催化性能.
• 这项工作为在先进的氧化过程膜中应用纳米薄膜提供了洞察力,并为功能性金属氧化物制备提供了一个环保的协议.