新型四元Pd/OCNT@CdS@TiO2纳米复合材料作为高效光催化剂降解阴阳离子染料及其混合物的研究

《Surfaces and Interfaces》：Preparation of novel quaternary Pd/OCNT@CdS@TiO 2 nanocomposite as an efficient photocatalyst for degradation of cationic and anionic dyes and their mixture

本文报道了一种通过简易溶剂热分解法制备的新型四元Pd/OCNT@CdS@TiO2（PCCT）纳米复合材料，该材料在可见光下对阳离子染料亚甲蓝（MB）、阴离子染料甲基橙（MO）及其混合物展现出高效且快速的催化降解能力。研究表明，Pd的负载与氧化碳纳米管（OCNT）的引入显著提升了TiO2基材料的光催化活性，且催化剂具有良好的循环稳定性（可重复使用三次）。该工作为设计高效、可回收的废水处理催化剂提供了新思路。

　　

Section snippets（章节摘要）

Materials and methods（材料与方法）

钛异丙醇盐 [(Ti{OCH(CH₃)₂}₄), 98%] 和多壁碳纳米管（MWCNTs, 98%）购自Sigma-Aldrich。氯化钯（PdCl₂, 99.0%）、氨基硫脲（CH₅N₃S, 98%）、4-氯苯甲醛（C₇H₅ClO, 97%）、氯化镉（CdCl₂, 95.0%）、硼氢化钠（NaBH₄, 98.0%）、乙二醇（C₂H₆O₂, 99.0%）、甲醇（CH₃OH, 99.5%）、四氢呋喃（C₄H₈O, 99.5%）和甲基橙（C₁₄H₁₄N₃NaO₃S, 85%）购自S. D. Fine Chemicals Limited。亚甲蓝（C₁₆H₁₈...

Characterization of molecular precursor（分子前驱体的表征）

前驱体的表征使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振（NMR）波谱技术进行。图 S1, S2 分别显示了配体和分子前驱体的FTIR谱图。在分子前驱体的谱图中，在3421 cm^-1和3277 cm^-1处观察到的谱带分别归属于υ_NH2的不对称和对称振动。在分子前驱体中3151 cm^-1处观察到的谱带归属于υ_NH伸缩振动。1512 cm^-1和911 cm^-1处的谱带则归属于υ_C=N和υ_C-S伸缩振动。

Conclusion（结论）

在这项工作中，我们通过简单、经济且省时的溶剂热分解路线，成功合成了裸露的TiO₂纳米颗粒（NPs）、二元（CT）、三元（CCT）和四元（PCCT）纳米复合材料（NCs）。这项工作为制备高效且可重复使用的染料催化降解催化剂提供了一种简单的方法。通过各种分析技术确认了纳米颗粒和纳米复合材料的成功制备。X射线衍射（XRD）研究表明，氧化碳纳米管（OCNT）和钯（Pd）的加入改变了...