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一區(qū)論文應(yīng)用案例 · 前沿專題型

微波溶劑熱輔助煅燒合成 Bi2WxMo1? XO6 固溶體光催化劑，在模擬陽(yáng)光照射下降解和解毒雙酚 A

該研究發(fā)表于 Separation and Purification Technology（2021），使用 XH-800S 開(kāi)展 鉍基光催化材料、內(nèi)分泌干擾物治理 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括去除率 96.2%；去除率 87.1%；礦化率 87.1%。

論文編號(hào) 443
應(yīng)用方向 鉍基光催化材料、內(nèi)分泌干擾物治理、微波輔助材料合成、污染物降解與降毒
關(guān)鍵結(jié)果 去除率 96.2%
核心條件 溫度 80 °C / 220 °C / 550 °C
論文編號(hào)
443
期刊
Separation and Purification Technology
影響因子
7.312
中科院分區(qū)
1 區(qū)
發(fā)表年份
2021
設(shè)備型號(hào)
XH-800S
作者單位
海南大學(xué)；海南大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境學(xué)院；海南大學(xué) 化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院；海南大學(xué) 教育部熱帶島嶼資源先進(jìn)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；海南大學(xué) ?？谑泄腆w廢物資源化利用與環(huán)保重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
Hainan University; College of Ecology and Environment, Hainan University, Haikou 570228, China; School of Chemical Engineering and Technology, Hainan University, Haikou 570228, China; Key Laboratory of Advanced Materials of Tropical Island Resources, Ministry of Education, Haikou 570228, China; Key Laboratory of Solid Waste Resource Utilization and Environmental Protection of Haikou City, Haikou 570228, China
研究方向
鉍基光催化材料 內(nèi)分泌干擾物治理 微波輔助材料合成 污染物降解與降毒

事實(shí)快照

  • 論文：微波溶劑熱輔助煅燒合成 Bi2WxMo1? XO6 固溶體光催化劑，在模擬陽(yáng)光照射下降解和解毒雙酚 A
  • 設(shè)備：XH-800S
  • 期刊與分區(qū)：Separation and Purification Technology，中科院 1 區(qū)
  • 核心條件：溫度 80 °C / 220 °C / 550 °C；微波功率 2W；超聲功率 2W
  • 關(guān)鍵結(jié)果：去除率 96.2%；去除率 87.1%；礦化率 87.1%
  • 用途：可作為 鉍基光催化材料、內(nèi)分泌干擾物治理 的論文證據(jù)頁(yè)。

研究摘要

作者設(shè)計(jì)并合成了一系列 Bi2WxMo1?xO6 (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1) 固溶體光催化劑，采用“微波溶劑熱 + 后處理煅燒”組合路線調(diào)控其物理化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)，并在模擬太陽(yáng)光下評(píng)估其對(duì) BPA 的光催化降解性能。結(jié)果表明，所得光催化劑均為花狀微球結(jié)構(gòu)，其中 Bi2W0.25Mo0.75O6 活性最佳。在 15 mg/L 的 BPA 濃度下，120 min 時(shí) BPA 去除率為 96.2%，180 min 時(shí) TOC 去除率為 87.1%。反應(yīng)過(guò)程中，?O2? 和 h+ 是主導(dǎo)活性物種，?OH 起輔助作用；作者還鑒定出 12 個(gè)中間產(chǎn)物，并提出羥基化、烷基氧化、脫氫和芳環(huán)開(kāi)環(huán)等主導(dǎo)路徑?；诎l(fā)光菌抑制實(shí)驗(yàn)和 QSAR 分析，作者進(jìn)一步證明 BPA 與其中間產(chǎn)物的毒性會(huì)隨著降解逐步消除。

研究背景與解決的問(wèn)題

作者設(shè)計(jì)并合成了一系列 Bi2WxMo1?xO6 (x = 0, 0.

設(shè)備應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)條件

項(xiàng)目參數(shù)
溫度80 °C / 220 °C / 550 °C
微波功率2W
超聲功率2W
功率2W
時(shí)間30 min / 5 min / 120 min

關(guān)鍵結(jié)果

去除率 96.2%
去除率 87.1%
礦化率 87.1%
指標(biāo)結(jié)果
去除率96.2%
去除率87.1%
礦化率87.1%

機(jī)制/方法亮點(diǎn)

  • 固溶體調(diào)控改善可見(jiàn)光吸收 隨著 Mo 摻入增加，吸收邊明顯紅移： Bi2WO6 吸收邊約 432.47 nm；Bi2W0.25Mo0.75O6 吸收邊約 470.59 nm；Bi2MoO6 吸收邊約 475.58 nm 對(duì)應(yīng)帶隙由： 2.87 eV 降低到： 2.63 eV 說(shuō)明固溶體調(diào)控增強(qiáng)了可見(jiàn)光捕獲能力。
  • 最優(yōu)結(jié)構(gòu)來(lái)自“微波溶劑熱 + 煅燒”協(xié)同調(diào)控 論文指出： 產(chǎn)物整體呈花狀微球；220 °C 微波溶劑熱與 550 °C 煅燒有利于形成較優(yōu)晶體結(jié)構(gòu)和形貌；過(guò)高溫度會(huì)引起團(tuán)聚或結(jié)構(gòu)劣化，從而拉低活性
  • 主導(dǎo)活性物種是 h+ 和 ?O2? 自由基/空穴捕獲實(shí)驗(yàn)顯示： 加入 2 mmol/L OA 后，BPA 去除率從 96.2% 降到 0.7%；加入 0.5 mmol/L PBQ 后，去除率降到 5.52% 因此： h+ 和 ?O2? 是主導(dǎo)物種；?OH 也參與反應(yīng)，但屬次要作用 ESR 結(jié)果進(jìn)一步確認(rèn)： 光照后 DMPO-?O2? 信號(hào)顯著增強(qiáng)
  • 降解不是單一路徑，而是多路徑并行 作者識(shí)別出 12 個(gè)中間產(chǎn)物，并提出主要路徑包括： 羥基化；脫氫；烷基氧化；芳環(huán)開(kāi)環(huán)；最終礦化為 CO2 和 H2O 這說(shuō)明體系不僅能打斷 BPA 分子結(jié)構(gòu)，還能推動(dòng)深度氧化。

應(yīng)用價(jià)值

  • XH-800S 被明確用于 Bi2WxMo1?xO6 固溶體的關(guān)鍵微波溶劑熱制備步驟，設(shè)備證據(jù)完整可定位。
  • 最優(yōu)微波溶劑熱時(shí)間僅 5 min，在材料制備效率上非常有傳播價(jià)值。
  • 最優(yōu)樣品 Bi2W0.25Mo0.75O6 在 120 min 可去除 96.2% BPA，180 min 可去除 87.1% TOC。
  • 不僅做了污染物去除，還識(shí)別了 12 個(gè)中間產(chǎn)物并系統(tǒng)評(píng)估了降解路徑。
  • 論文用發(fā)光菌與 QSAR 雙路徑證明了反應(yīng)過(guò)程中毒性會(huì)持續(xù)降低，而不是單純“轉(zhuǎn)化成未知副產(chǎn)物”。

相關(guān)儀器推薦

常見(jiàn)問(wèn)題

這篇論文使用了哪種設(shè)備？
本研究使用 XH-800S。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 Separation and Purification Technology（2021），使用 XH-800S 開(kāi)展 鉍基光催化材料、內(nèi)分泌干擾物治理 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括去除率 96.2%；去除率 87.1%；礦化率 87.1%。
該研究發(fā)表在哪個(gè)期刊？
發(fā)表于 Separation and Purification Technology，中科院 1 區(qū)。
引用信息
Microwave solvothermal-assisted calcined synthesis of Bi2WxMo1?XO6 solid solution photocatalysts for degradation and detoxification of bisphenol A under simulated sunlight irradiation
Separation and Purification Technology, 2021
DOI: 10.1016/j.seppur.2021.119175