h-BN/NiS2/NiS nanokatalysatoren voor het verwijderen van rhodamine B en Cr(VI) in afvalwater

De menselijke gezondheid lijdt onder afvalwater dat zware metaalionen (zoals Cr(VI)) en organische kleurstoffen (zoals rhodamine B) bevat. Van de talrijke strategieën om verontreinigende stoffen uit water te verwijderen, heeft fotokatalyse veel aandacht getrokken vanwege het lage energieverbruik, de eenvoudige bediening en de milieuvriendelijkheid. Bimetaalsulfiden zijn geneigd om de hetero-interfaces te vormen die in staat zijn om de oppervlakte-eigenschappen van deeltjes te wijzigen en de stabiliteit en de fotokatalytische prestaties te verbeteren. HHet is bewezen dat BN een prospectieve ondersteuning is voor verschillende composieten vanwege de gediversifieerde plaatstructuur, het grotere oppervlak, de chemische weerstand, het toegankelijke oppervlaktegebied van geladen katalysatoren effectief kan vergroten en overvloedige actieve locaties kan leveren.

Jianliang Cao, een professor afkomstig van het College of Chemistry and Chemical Engineering van de Henan Polytechnic University, en medewerkers fabriceerden de ternaire katalysatoren van H-BN nanosheets ondersteund NiS₂ en NiS-nanokristallen, die online werd gepubliceerd in Grenzen van chemische wetenschappen en techniek op 11 oktober 2021.

“Het interessante aan dit werk is dat de… H-BN/NiS₂/NiS-composiet kan de voordelen van beide volledig combineren H-BN en bimetaalsulfiden.’ zei prof. Cao. ‘De toevoeging van H-BN kan leiden tot uniforme verspreiding van NiS₂/NiS-nanokristallen, vergroten het specifieke oppervlak van het materiaal en verbeteren de absorptie van licht.”

In deze studie onderzochten de onderzoekers eerst de samenstelling, kristalstructuur, morfologie enzovoort om de succesvolle synthese van te demonstreren H-BN/NiS₂/NiS ternaire composiet met een dubbele Z-schema heterojunctie. Vervolgens werd de fotokatalytische prestatie van de composieten voor de doelverontreinigende stoffen in oplossing onderzocht. De resultaten lieten zien dat 7% H-BN/NiS₂/NiS-fotokatalysator zou ongeveer 98,5% van Cr(VI) kunnen elimineren, en de degradatie-efficiëntie van 7% H-BN/NiS₂/NiS voor rhodamine B bereikte meer dan 80%.

“Vanwege het synergetische effect bestaan ​​​​er sterke interacties in de composieten, die een hogere activiteit en fietsstabiliteit bereiken.” Said Huoli Zhang, de co-corresponderende auteur van deze studie: “Dit werk biedt een levensvatbare referentie om een ​​stabiel effectief fotokatalytisch materiaal te ontwikkelen voor het zuiveren van afvalwater.”