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印染等行业中，罗丹明 B（RhB）污染问题严峻，传统处理方法弊端多。研究人员制备 CdS-CeO2/ 海泡石材料，其对 RhB 吸附量达 34.92mg/g，可见光下 150min 去除率 98.57%。该研究为处理染料废水提供新途径。
在当今工业飞速发展的时代，印染、皮革等众多行业大量使用染料，由此带来的环境问题日益严重。罗丹明 B（Rhodamine B，RhB）作为一种广泛应用于颜料、化妆品等领域的黄色杂蒽染料，因其稳定性好、合成简便且具有荧光特性而备受青睐。然而，它的危害也不容小觑，不仅难以生物降解，还具有毒性和致癌性，在环境中持久存在，对生态系统和人类健康构成巨大威胁。传统的废水处理方法，如生物、化学和物理处理法，像混凝沉淀、电化学还原等，不仅耗能巨大，还容易造成二次污染，处理含染料废水时往往需要多种方法联用，大规模应用困难重重。因此，寻找一种高效、环保且经济的处理 RhB 污染废水的方法迫在眉睫。
广西师范大学等机构的研究人员开展了相关研究，他们通过一步法合成了 CdS-CeO2/ 海泡石（CdS-CeO2/sepiolite）材料，并对其结构、形貌和光学性质进行了表征。研究发现，该材料对 RhB 展现出卓越的吸附性能，吸附量高达 34.92mg/g。更令人惊喜的是，借助吸附和光催化的协同作用，在可见光照射 150min 后，能从溶液中去除 98.57% 的 RhB，并且在广泛的 pH 范围内都表现稳定。这一成果为处理染料污染废水提供了新的有效途径，在环境保护领域具有重要的应用潜力，相关研究成果发表在《Applied Clay Science》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。通过 X 射线衍射（XRD）分析材料的晶体结构，傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析材料的化学键和官能团。利用自由基猝灭实验和电子自旋共振（ESR）技术探究光催化降解过程中的主要活性基团。同时，借助扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）观察材料的微观形貌，运用比表面积分析（BET）测定材料的比表面积，采用紫外 - 可见漫反射光谱（UV–Vis DRS）研究材料的光吸收性能 。
XRD 和 FTIR 分析
通过 XRD 对 CdS-CeO2/ 海泡石、CdS / 海泡石和预处理海泡石进行晶体结构研究。发现海泡石存在特征衍射峰，还含有大量碳酸钙，此外还有滑石相关峰。这为了解材料的晶体组成提供了依据，有助于后续分析材料性能与结构的关系。
可能的去除机制
为探究吸附和光催化的协同作用，研究人员进行了三组实验。第一组是在黑暗中全程吸附，排除光催化降解；第二组是直接光催化，让吸附和光降解同时开始；第三组是先在黑暗中达到吸附 - 解吸平衡，再进行光催化降解。实验结果表明，CdS-CeO2/ 海泡石对 RhB 的去除是吸附和光催化协同作用的结果。其中，单线态氧和空穴是光催化降解过程中的主要活性基团，CdS 和 CeO2能够抑制光生电子 - 空穴对的复合，加速电荷转移，增强可见光吸收，从而提高了对 RhB 的去除效率。
研究结论和讨论
研究人员成功一步制备了 CdS-CeO2/ 海泡石材料，并运用多种技术手段对其进行了全面表征。该材料在吸附和光催化降解 RhB 方面展现出优异的协同性能，其吸附行为符合 Langmuir 等温线和二级动力学模型。研究还深入探讨了各种参数对 RhB 光催化降解效率的影响，进一步明确了材料去除 RhB 的机制。这一研究成果为高效处理染料污染废水提供了新的材料和理论依据，在实际污水处理中具有广阔的应用前景，有望推动环保领域相关技术的发展，助力解决日益严重的水污染问题。
