壳聚糖-吡咯气凝胶双功能应用：高效吸附废水中的钒(V)并转化为五氧化二钒催化剂

《Journal of Industrial and Engineering Chemistry》：Dual-Function Chitosan–Pyrrole Aerogel: Efficient adsorption of Vanadium(V) from wastewater and its Conversion to vanadium pentoxide catalyst

本文报道了一种壳聚糖-吡咯（Cs-Py）气凝胶的双功能策略，该材料通过自由基聚合法合成，具有高比表面积（173.49 m2/g）和三维多孔结构。研究证实其对废水中五价钒（V5+）的最大吸附容量达232.56 mg/g，吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型，且为自发放热反应。吸附后气凝胶经550℃煅烧可转化为结晶态V2O5催化剂，实现了从污染物去除到高值催化材料转化的闭环路径，为重金属废水治理与资源化提供了新思路。

　　

亮点

金属氧化物纳米颗粒因其独特的结构、光学、机械和生物特性，凭借其广阔的吸附可及界面，在各行业中的应用日益广泛。在众多金属氧化物中，五氧化二钒（V₂O₅）因其低成本和储量丰富而凸显其催化潜力。V₂O₅具有一系列独特性质，包括窄带隙、化学稳定性和出色的氧化还原性能，使其成为催化、传感、能量存储和光学器件等领域极具吸引力的材料。

结论

本研究通过自由基聚合法合成了一种结构坚固、高孔隙率的壳聚糖-吡咯（Cs-Py）气凝胶。过硫酸铵（APS）作为引发剂，亚甲基双丙烯酰胺（MBA）作为交联剂。BET分析证实该气凝胶具有高达173.49 m²/g的比表面积。SEM和流变学分析进一步表明该结构均匀、坚固且多孔。Cs-Py气凝胶展现出优异的吸附能力。