本文亮点
前言
背景介绍
本文所用设备
图文简析
图1. MgFe-LDH 的 XRD 图谱 (A) 和 FTIR 光谱 (B)
要点：利用X射线衍射(A)分析了MgFe-LDH的晶体结构。XRD图谱显示了LDH的典型特征衍射峰,证实合成物具有良好的结晶度和结构有序性。根据Debye-Scherrer方程计算,平均晶粒尺寸为12.96 nm。此外，利用傅里叶变换红外光谱(B)表征了催化剂表面的官能团和化学键， 3482 cm-1处的宽峰归因于双金属层或层间H2O分子的羟基伸缩振动。1655 cm-1处的弱峰归因于层间或吸附水分子的H2O弯曲振动。1360 cm-1处的强锐峰对应层间CO32-离子的振动吸收。695 cm-1和581 cm-1附近的两个峰分别与Fe-O和Mg-O键的金属-氧伸缩振动有关。
图2 . MgFe-LDH 的 SEM 图像（A、B）、TEM 图像（C）、EDS 分析（D）和元素分布图谱（E-H）。
要点：利用SEM-EDS分析了MgFe-LDH的形貌特征和表面元素。如图2(A,B)所示，催化剂呈现出紧密堆叠的纳米尺度层状结构。EDS谱图显示，催化剂表面的原子百分比为13.08%C、49.79%O、26.49%Mg和10.64%Fe，计算得到的Mg/Fe摩尔比约为2.48，接近理论值。此外，透射电子显微镜(TEM)表征了MgFe-LDH的形貌和表面元素组成，元素mapping图显示C、O、Mg和Fe元素在结构中均匀分布，表明金属物种在MgFe-LDH载体上分散良好。
图3. MgFe-LDH的XPS全谱(A)和Fe 2p谱图(B)
要点：利用X射线光电子能谱(XPS)分析了MgFe-LDH表面元素的化学价态, 结果证实MgFe-LDH表面存在混合价态的活性金属离子。
图4. 不同体系下TB的降解情况（A、B）、降解速率常数（C、D）和矿化情况（E）
要点：可见光在TB降解体系中发挥了重要作用，此外，可见光与MgFe-LDH的协同作用表现了对TB降解的最佳降解效果。TOC结果显示TOC值在约60分钟后开始趋于稳定，而TB在约40分钟后实现完全脱色。这表明 TB 的矿化在完全脱色后即将停止，证明了 TB 作为光敏剂在这些降解系统中的关键作用。
图5. 不同系统中猝灭剂对 TB 降解（A、B）的影响和降解速率常数（C、D）
要点：通过自由基淬灭实验，鉴定不同体系反应过程中的活性物种。结果显示两个体系中主要活性物质为1O2，·OH和SO4.-也发挥了一定作用。
图6. 不同体系下的EPR图谱
要点：使用EPR检测体系中自由基的存在，在两个系统中均清晰地观察到TEMP- 1O2加合物的特征 1:1:1 三重态信号。此外，两个体系的EPR谱均显示出四个相对强度为1:2:2:1的峰，对应于DMPO- OH加合物信号，这与淬灭实验一致。
图7. 可见光下TB诱导MgFe-LDH活化过硫酸盐的可能机制
要点：基于上述结果讨论，探究了甲苯胺蓝可见光下诱导MgFe-LDH活化过硫酸盐体系自降解的可能机制，降解过程包括光激发染料、光生电子还原铁离子、非自由基氧化、自由基氧化等反应，最终，甲苯胺蓝发生自降解。
图8. 实验室可见光 (A) 或阳光 (B) 下 MgFe-LDH/PS/TB 体系中 TC-H 的降解
要点：最后，以TC-H为污染物模型，探索了染料辅助非均相芬顿反应降解其他污染物的可行性。结果表明，在实验室的可见光和室外的太阳光下，该催化体系均可实现对TC-H的高效降解，降解率均可达到70%以上，利用以废治废的新思路为构建循环经济和实现可持续发展提供了重要参考。
全文小结
作者介绍
文献信息
https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2024.105014
1
END
1
往期推荐
#Sep. Purif. Technol.杂志：中山大学李传浩课题组-优化亚纳米Pd-Pt合金簇的d带
#Chinese J. Catal杂志：深圳技术大学苏耀荣课题组在结晶氮化碳高选择性光催化合成过氧化氢领域的最新研究成果
#Chinese J. Catal杂志：深圳技术大学苏耀荣课题组在结晶氮化碳高选择性光催化合成过氧化氢领域的最新研究成果
新设备推荐
