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电化学合成Zn:ZnO/Ni2P及多变量实验设计优化下水中金胺O的高效光催化降解

DOI：10.1016/j.poly.2019.02.003 期刊：Polyhedron 出版年份：2019 更新时间：2025-11-21 11:01:37
摘要： 本研究致力于通过电化学方法合成Zn:ZnO/Ni2P纳米复合材料，并运用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和漫反射光谱(DRS)等技术进行物相鉴定与性能表征。实验结果表明该材料具有降解金胺O(AO)的能力——通过中心复合设计(CCD)评估了光照时间、纳米复合材料用量、pH值及初始AO浓度等变量（主效应与交互作用）的相关性后得出：当pH值为6.72、光照时间61.66分钟、AO初始浓度13.13 mg·L-1、催化剂用量0.014克时，光催化剂对AO的光催化降解效果最佳。在此最优条件下，以合理试剂消耗量实现了95.47%的AO光催化降解率（目标函数值0.94）。基于Langmuir-Hinshelwood(L-H)模型推导的准一级动力学方程有效描述了研究体系的实验数据特征，其中Zn:ZnO/Ni2P的光催化反应速率常数、L-H速率常数和L-H吸附常数分别为0.0375 min-1、27.39 mg·min-1·L和0.00048 L·mg-1。
作者： Mohammad Hoseein Barzegar，Mehrorang Ghaedi，Vahid Madadi Avargani，Mohammad Mehdi Sabzehmeidani，Fardin Sadeghfar，Ramin Jannesar
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过电化学方法合成Zn:ZnO/Ni2P，并在多变量实验设计优化的条件下研究其高效光催化降解水溶液中金胺O（AO）的性能。

研究成果

通过电化学法成功合成了Zn:ZnO/Ni2P材料并完成表征，在优化条件（pH值6.72、光照时间61.66分钟、AO浓度13.13毫克/升、光催化剂用量0.014克）下展现出优异的光催化效率（AO降解率达95.47%）。L-H动力学分析证实其符合一级反应特征，表明该类地壳丰量材料在环境修复领域具有应用潜力。

研究不足

该研究仅限于针对特定染料（金胺O）的实验室规模批次实验，可能未考虑实际废水的复杂性；优化基于中心复合设计（CCD），该设计假设了某些变量间的相互作用，且未涉及工业化应用的规?；侍狻?/p>

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