研究目的
研究镁氨基粘土-氧化铁纳米复合材料的合成以提升其在水/废水处理中的光芬顿催化性能。
研究成果
MgAC–Fe3O4纳米复合材料成功合成，并展现出优于商用Fe3O4的光芬顿催化性能，这归因于MgAC的高吸附能力和BET比表面积。该纳米复合材料在大规模水/废水处理应用中具有潜力。
研究不足
该研究未评估腐殖酸、SO2?4或HCO2?3等竞争性物质对实际水/废水光催化性能的影响，也未考察MgAC–Fe3O4纳米复合材料因磁性特性而具有的循环利用效用。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过溶胶-凝胶法合成MgAC-Fe3O4纳米复合材料，并评估其光芬顿催化性能。
2：样品选择与数据来源：
MgAC由MgCl2·6H2O和APTES在乙醇中制备而成。Fe3O4纳米颗粒通过在去离子水中混合MgAC、FeCl3·6H2O和NaOH生长而成。
3：实验设备与材料清单：
材料包括APTES、MgCl2·6H2O、FeCl3·6H2O、乙醇和去离子水。设备包括马弗炉、紫外-可见分光光度计、XRD、SEM、TEM和BET分析仪。
4：2O、FeCl3·6H2O、乙醇和去离子水。设备包括马弗炉、紫外-可见分光光度计、XRD、SEM、TEM和BET分析仪。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：合成了纳米复合材料，进行了表征，并在批次和小试规模上测试了其光芬顿活性。
5：数据分析方法：
采用准一级动力学测定MB降解速率。
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X-ray diffraction
Rigaku D/max-2500
Rigaku
Used for crystallographic investigation of the nanocomposites.
-
transmission electron microscopy
JEM-2100F
JEOL LTD
Used to investigate the size and shape of the nanocomposites.
-
3-aminopropyltrielthoxysilane
APTES
Tokyo Chemical Industry Co.
Used as a precursor in the synthesis of magnesium aminoclay.
-
magnesium chloride hexahydrate
MgCl2·6H2O
Junsei Chemical Co.
Used in the preparation of magnesium aminoclay.
-
iron (III) chloride hexahydrate
FeCl3·6H2O
Sigma Aldrich
Used as an iron oxide precursor.
-
ethanol
95%
Samchun Pure Chemical
Used as a solvent in the synthesis process.
-
magnetite
Fe3O4
Sigma Aldrich
Used as a commercial product for comparison.
-
furnace
FU-100TG
Samheung Energy
Used for calcination of the nanocomposites.
-
UV-Vis spectroscopy
Cary 50-UV Vis Spectrophotometry
Varian
Used to observe the remaining MB concentration.
-
scanning electron microscopy
SEM-4700
Japan
Used to investigate the size and shape of the nanocomposites.
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Brunauer-Emmett-Teller
Micromeritics ASAP 2020
Micromeritics
Used to analyze surface area, pore size, and pore volume.
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