Zn(Al)O/C的简易合成方法：用于有效吸附有机染料及实现废物资源化利用

《New Journal of Chemistry》：Facile synthesis of Zn(Al)O/C for effective adsorption of organic dye and waste resource utilization

高效水处理材料Zn(Al)O/C的合成及其吸附性能研究显示，该材料通过氮气氛围热解TA-ZnAl层状双氢氧化物纳米片制备，具有2235.7 mg/g的刚果红吸附容量，较空气热解组提升26.3%。其优势源于高比表面积（>500 m2/g）、纳米级Zn(Al)O颗粒（<50 nm）及均匀碳基体，通过“记忆效应”实现层状结构重构并暴露大量活性位点（COOH、OH官能团）。碳基质赋予材料pH耐受性（4-12），同时有机组分转化生成的N/S共掺杂多孔碳显示出2080 μmol/g·h的产氢活性，为废水处理与固废资源化提供新方案。

　　

随着水污染问题的日益严重，开发环保且高效的吸附剂以有效处理水变得至关重要。在本研究中，通过在氮气氛围下对嵌入了对苯二甲酸根阴离子（TA）的ZnAl层状双氢氧化物（ZnAl-TA LDH）纳米片进行简单热解处理，制备出了高活性的Zn(Al)O/碳纳米片（Zn(Al)O/C）复合材料。与在空气中煅烧ZnAl-TA LDH所得到的Zn(Al)O相比，Zn(Al)O/C复合材料对刚果红（CR）的吸附性能更为优异，其吸附容量分别为2235.7 mg g^?1和1768.1 mg g^?1。这种优异性能归因于Zn(Al)O/C复合材料具有更大的比表面积、更小的Zn(Al)O纳米粒子尺寸以及均匀分布的碳基质。综合表征结果表明，Zn(Al)O/C保留了Zn(Al)O的“记忆效应”，即在吸附刚果红的过程中能够重新形成层状结构，从而在表面产生大量活性位点与CR分子发生相互作用。此外，碳基质中丰富的表面官能团（如–COOH、–OH）增强了材料对pH变化的耐受性，使其在广泛的pH范围（4–12）内均具有较高的CR吸附能力。另外，由吸附固体废弃物中的有机成分制备的N/S共掺杂多孔碳表现出显著的光催化产氢活性（2080 μmol h^?1 g^?1）。这项工作为高性能吸附剂的制备以及废弃资源的高值利用提供了一种有前景的策略。