镍锰尖晶石纳米颗粒在有机偶氮染料可持续光催化解毒中的应用研究

《Journal of Water Process Engineering》：Sustainable photocatalytic detoxification of organic azo dyes using nickel manganite spinel nanoparticles

本综述系统阐述了利用原始NiMn2O4（NMO）尖晶石纳米颗粒（NPs）作为光催化剂降解有毒工业染料的可持续策略。该体系无需芬顿试剂（H2O2）或pH调节即可实现93%以上的染料降解率，通过LC-MS解析了孔雀石绿（MG）的逐步降解路径（包括脱甲基化、羟基化等），为开发绿色高效的水处理技术提供了新视角。

　　

亮点

本研究展示了原始NiMn₂O₄（NMO）尖晶石纳米颗粒在无需额外试剂条件下对多种染料的卓越光催化性能，其独特的电子结构为可持续水处理提供了新思路。

结果与讨论

通过X射线衍射（XRD）数据的Rietveld精修分析（图2a），确认NMO纳米颗粒具有与标准卡片（JCPDS No. 71-0852）匹配的四方晶系结构。精修结果显示出优异的拟合度，证实了纳米颗粒的相纯度与结构稳定性。

结论

采用共沉淀法合成的镍锰双金属氧化物（NMO）纳米颗粒，在氙灯照射下对多种阴阳离子染料展现出优异的光催化降解性能。其四方畸变面心立方（FCC）尖晶石结构、约100纳米的平均粒径、高比表面积（约3.32 m²/g）及窄带隙（约1.75 eV）特性，共同促进了高效电荷分离与活性物种生成，从而实现了染料的高效降解。