| 氯化锂插层氮化碳材料的可控制备及吸附性能 |
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| 引用本文： | 位亚茹,马晶,袁婷婷,姜嘉伟,段银利,薛娟琴. 氯化锂插层氮化碳材料的可控制备及吸附性能[J]. 化学学报, 2022, 80(4): 494-502. DOI: 10.6023/A21120594 |
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| 作者姓名： | 位亚茹 马晶 袁婷婷 姜嘉伟 段银利 薛娟琴 |
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| 作者单位： | 西安建筑科技大学化学与化工学院 西安 710055 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(Nos.51874227,51402231)；;陕西省自然科学基金(Nos.2019JLM-43,2020JQ-677,2022KW-33)资助项目~~； |
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| 摘 要： | 近年来, 有机废水对环境造成的污染已经引起了广泛的关注. 吸附法操作简单, 已经被广泛用于处理染料废水.通过在类石墨相氮化碳(g-C3N4)上用氯化锂(LiCl)插层制备了一系列Li/GCN-x复合材料, 并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N2-吸脱附、场发射扫描电子显微镜(SEM)以及X射线光电子能谱(XPS)等对所得吸附剂的形貌和结构进行了表征. 测试结果表明, g-C3N4具有明显的层状结构, 使得LiCl在层间能够稳定地生长. LiCl的加入使得g-C3N4晶格膨胀, 层间距扩大, 表明LiCl成功插层. 此外, 插层后Li/GCN的比表面积远大于g-C3N4, 扩大的比表面积以及形成的 π 共轭体系使得Li/GCN在吸附方面具有较大的潜力. 通过控制实验条件, 研究了Li/GCN对有机染料亚甲基蓝(MB)的吸附性能. 结果表明, Li/GCN-5吸附剂在pH为6时, 5 min吸附量可达704 mg•g–1. 通过动力学拟合, Li/GCN对MB的吸附过程是由准二级动力学模型占主导地位. 进一步通过Weber-Morris模型探究吸附控制过程, 结果表明MB的吸附由表面扩散和孔内扩散共同作用, 其中表面扩散占主导, 且新增官能团与MB分子间可形成氢键, 并通过π-π键相互作用增强吸附能力. 采用共混热聚合法所制备的Li/GCN吸附剂具有稳定、均一、比表面积大等优点, 且简单快速地实现对MB的吸附, 克服了常用吸附剂动力学缓慢的缺点, 为该材料的工业化应用提供一定的借鉴.
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| 关 键 词： | 氮化碳 插层 吸附性能 氯化锂 动力学模拟 |
Preparation and Adsorption Properties of Lithium Chloride Intercalation Carbon Nitride |
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| Yaru Wei,Jing Ma,Tingting Yuan,Jiawei Jiang,Yinli Duan,Juanqin Xue. Preparation and Adsorption Properties of Lithium Chloride Intercalation Carbon Nitride[J]. Acta Chimica Sinica, 2022, 80(4): 494-502. DOI: 10.6023/A21120594 |
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| Authors: | Yaru Wei Jing Ma Tingting Yuan Jiawei Jiang Yinli Duan Juanqin Xue |
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| Affiliation: | School of Chemistry and Chemical Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | carbon nitride intercalation adsorption property lithium chloride kinetics simulations |
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