研究目的
研究通过绿色溶胶-凝胶法合成的镍铁氧体在镁依赖性阳光光催化性能，应用于废水处理和显示技术。
研究成果
改进的绿色溶胶-凝胶法成功合成了具有可调性能的NiFe2O4和镁掺杂NiFe2O4纳米颗粒。NiFe2O4:Mg2+（1摩尔%）因具有最佳晶粒尺寸、带隙和电荷分离特性而展现出最高光催化活性，适用于太阳能驱动的废水处理。此外，基于其光致发光特性，这些纳米颗粒在白光LED应用方面也具有潜力。该催化剂稳定且可重复使用，表明其具有实际应用价值。
研究不足
该研究仅限于特定掺杂浓度（1和5摩尔%的镁），且光催化性能测试是在可能变化自然阳光条件下进行的。虽然合成方法环保，但可能在大规模工业应用中存在可扩展性问题。该研究聚焦于少数有机污染物，可能无法推广至所有污染物。
1：实验设计与方法选择：
采用改良绿色溶胶-凝胶法，以芦荟凝胶为天然模板合成纯镍铁氧体及镁掺杂纳米颗粒。该方法因环保性、经济性及能制备粒径分布窄的超细颗粒而被选用。
2：样品与数据来源：
按M3+/M2+摩尔比2:1称取硝酸镍和硝酸铁，溶于双蒸水后加入芦荟提取物，再添加硝酸镁盐。样品经350°C煅烧1小时。
3：实验设备与材料清单：
默克公司（≥98%）化学试剂，S.D. Fine化学品公司的IC染料与苯酚，芦荟叶，去离子水，25%氨水，高压灭菌器，磁力搅拌器，离心机，0.45μm微孔滤膜。表征设备：TECNAI F T-30高分辨透射电镜，日立3000扫描电镜，珀金埃尔默FTIR光谱仪，SL 159 ELICO紫外-可见分光光度计，岛津X射线衍射仪，堀场荧光光谱仪。
4：45μm微孔滤膜。表征设备：
4. 实验流程：前驱体与芦荟提取物混合，80°C搅拌成凝胶，用氨水调节pH至6，200°C高压干燥，350°C煅烧。光催化测试时将40mg催化剂分散于250ml 20ppm污染物溶液，日光下搅拌并定时取样，经离心、过滤后通过紫外-可见分光光度法分析。
5：实验流程：
5. 数据分析方法：XRD结合谢乐公式分析晶体结构，UV-Vis通过Tauc图计算带隙，PL检测发射光谱，EIS测定电荷转移电阻，动力学分析光催化降解速率。
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