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高纯1T相MoS₂去除水中重金属

2021-09-03 01:05 阅读次数:

本文摘要:近期中科院合肥研究院固体所纳米质料与器件技术研究部情况与能源纳米质料中心的研究团队接纳两步溶剂热合成法制备了一种高纯1T相MoS₂(1T-MoS₂)其因化学稳定性较高而能在空气中放置一年的时间而且在水情况中也可以维持稳定的宽间距结构进而确保离子的运输同时能高效去除水中的重金属离子如六价铬(Cr(VI))。 MoS₂ MoS₂金属性的1T相结构因具有富硫特性和奇特的各向异性而常用于离子传输和吸附的可渗透通道以及去除水中重金属离子。

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近期中科院合肥研究院固体所纳米质料与器件技术研究部情况与能源纳米质料中心的研究团队接纳两步溶剂热合成法制备了一种高纯1T相MoS₂(1T-MoS₂)其因化学稳定性较高而能在空气中放置一年的时间而且在水情况中也可以维持稳定的宽间距结构进而确保离子的运输同时能高效去除水中的重金属离子如六价铬(Cr(VI))。

MoS₂

MoS₂金属性的1T相结构因具有富硫特性和奇特的各向异性而常用于离子传输和吸附的可渗透通道以及去除水中重金属离子。

然而研究者发现MoS₂在吸附后稳定性较差1T相会完全转变为2H相或者宽间距结构塌陷进而导致其循环耐久性降低。此外使用气相沉积法制备出来的高纯1T相MoS₂也很难批量应用于水处置惩罚方面。因此为了提高水中重金属离子的去除能力亟需合成高纯1T相MoS₂并得确保其层间结构在吸附历程中的稳定不会发生塌缩。

高纯1T相MoS₂去除水中重金属

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该研究事情对1T相MoS₂的批量制备以及MoS₂基新型吸附剂的应用具有重要意义。相关研究结果以“Ethanol introduced synthesis of ultrastable 1T-MoS₂for removal of Cr(VI)”为题揭晓在情况领域专业期刊Journal of Hazardous Materials 上。

针对上述的问题固体所科研人员在一步水热反映获得混淆相MoS₂的基础上使用乙醇举行相调制乐成地合成了具有宽层间距结构和富厚硫空位的高纯1T-MoS₂。

实验讲明该1T-MoS₂中的1T相的百分比含量靠近100%而且纵然在360天的袒露空气中也能保持高度稳定因而能很好地去除水中的铬离子。电子顺磁共振分析讲明在乙醇的诱导下混淆相MoS₂原位形成的硫空位对促进2H相向1T相的转化至关重要。

分子动力学模拟讲明乙醇与MoS₂外貌之间存在较强的相互作用能有效降低MoS₂纳米片的总能量进而能增强1T-MoS₂的稳定性。此外在一定的条件下1T-MoS₂纳米片体现出优异的Cr(VI)吸附能力(p H=6时为200.3mg/g)是混淆相MoS₂和2H相MoS₂的两倍以上而且能在多次的吸附循环历程中依旧保持稳定的相结构。对Cr(VI)吸附机理的研究讲明铬的吸附归因于Mo(IV)配位不足作为活性位点而且在去除历程中与氧化还原反映有关。


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