使用Cu-doped ZnO/Fe₃O₄纳米复合材料降解高度罗达胺-B,并评估其毒性

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 环境化学环境化学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 高度的罗达胺-B (RhB) 给环境带来了挑战.
• 开发有效,可回收的光催化剂对于污染物降解至关重要.
• 评估经过处理的废水的毒性对于环境安全至关重要.

研究的目的:

• 为了制造高效和可回收的光催化剂,用于Rhodamine-B降解.
• 为了研究铜兴奋剂对光催化剂性能的影响.
• 评估合成材料和由此产生的废水的毒性.

主要方法:

• 纳米颗粒通过热水方法和磁性纳米复合材料通过热反流的合成.
• 使用SEM,EDX,XRD,FTIR,UV-Vis,Zeta-potential,DLS和带隙分析进行表征.
• 在可见阳光下进行光催化活性测试,参数可变;对叙利亚小鼠进行毒性评估.

主要成果:

• 用铜添加的纳米材料表现出更小的尺寸,减少带隙能量和增强的光催化活性.
• 获得了最高的RhB降解效率96% (1.5M%Cu-ZnO) 和94% (1.0M%Cu-ZnO/Fe3O4).
• 毒性分析表明,RhB具有最高的风险,处理后的废水毒性明显较低.

结论:

• 用铜添加的 ZnO 和 ZnO/Fe3O4 纳米复合材料是 RhB 降解的有效光催化剂.
• 合成的材料是可回收的,在四个循环后活性略有下降.
• 光催化降解过程显著降低了RhB污染废水的毒性.