编辑推荐：
合成染料废水处理|可见光催化|纳米复合材料|甲基蓝降解|化学氧需求（COD）
Vikramsingh P. Kengar | Kaustubh Kadam | Kshama D. Lokhande | Madhuri A. Bhakare | Surajit Some
特种化学品技术系，化学技术研究所，马图nga，孟买 400019
摘要：
来自合成染料的废水，尤其是纺织、制药和化妆品行业的废水，由于其复杂的芳香结构、高化学稳定性和对标准降解技术的抗性，是最难处理的环境污染物之一。为了克服这一难题，研究人员开发了一种ZT/Ppy/AC（锌-三唑/聚吡咯/活性炭）纳米复合材料，该复合材料能够在可见光下有效光催化降解亚甲蓝（MB）。通过锌-三唑复合物的共沉淀、聚吡咯的氧化聚合以及蔗糖的原位碳化过程制备了这种纳米复合材料。在理想条件下（pH 9、50 ppm MB、50 mg 催化剂），该材料表现出显著的光催化效果，在10分钟内实现了98.28%的降解率。经过十次重复使用后，该过程的效率仍保持在90%以上，并且遵循伪一级动力学规律。值得注意的是，化学需氧量（COD）降低了77.7%，证明了该材料在处理含工业染料废水方面的高效性。
章节摘录
引言：
近年来，对商业染料及其产品的需求迅速增长。各种染料的大规模生产主要是为了满足大量人口的需求。然而，人们对染料对水和水生环境的影响关注较少。纺织、造纸和皮革行业使用数千种天然和有机合成染料为产品着色，并将其排放到水源中[1]。从废水中去除纺织染料是其中最重要的任务之一。
材料与方法
六水合硝酸锌（Zn(NO3)2.6H2O，纯度99%）、1,2,4-三唑（C2H4N3，纯度98%）、硫酸（H2SO4）、蔗糖（C12H22O11）、聚吡咯（C4H4N）、过硫酸铵（(NH4)2S2O8）、氢氧化钠（NaOH）、盐酸（HCl）和丙酮均从Sigma-Aldrich公司购买。所有化学品均为合成级，无需进一步纯化即可使用。所有实验均使用去离子水。ZT/Ppy/AC纳米复合材料的合成
ZT/Ppy/AC纳米复合材料是通过原位碳化反应制备的。
ZT/Ppy/AC纳米复合材料的表征
使用Empyrean（Malvern Panalytical）粉末X射线衍射仪分析纳米材料的晶体结构。采用Bruker Alpha II光谱仪测量FT-IR光谱。利用ITACHI STA7300仪器和恒定氮气（N2）供应条件，以20 °C/min的升温速率进行了热重分析（TGA）。扫描电子显微镜（SEM，Tescan MIRA 3型号）用于观察纳米材料的形貌。JASCO/V-750分光光度计用于测量紫外-可见光吸收特性。
化学需氧量（COD）：
化学需氧量（COD）是指物质在强氧化剂存在下能与氧气反应的量。降解前废水中的染料COD值为288 mg/L，经过30分钟的光降解后降至64 mg/L。纳米材料的降解效率为77.7%。
亚甲蓝（MB）光降解的机理
ZT/Ppy/AC复合材料在可见光下对亚甲蓝（MB）具有高效的光催化降解作用，这得益于其组分的协同效应。在光照作用下，锌-三唑（Zn-tribazole）和聚吡咯（Ppy）吸收可见光，产生电子-空穴对，参与氧化还原反应。光生电子将氧气还原为超氧阴离子（•O2-），同时空穴将水或氢氧根离子氧化为羟基自由基（•OH）。
结论
总之，ZT/Ppy/AC纳米复合材料在可见光驱动的亚甲蓝降解过程中表现出优异的性能。该材料通过一种简单的一锅法制备，结合了聚吡咯聚合、蔗糖原位碳化和锌-三唑复合物的合成过程。在理想操作条件下（pH 9、50 ppm MB、50 mg 催化剂），系统在10分钟内实现了98.28%的快速降解效率，并表现出优异的稳定性和可回收性。
CRediT作者贡献声明
Vikramsingh P. Kengar：撰写初稿，概念构思。
Madhuri A. Bhakare：数据可视化，软件处理。
Surajit Some：撰写、审稿与编辑，验证，监督。
Kaustubh K. Kadam：撰写初稿，数据管理，概念构思。
Kshama D. Lokhande：数据可视化，方法学设计。
未引用的参考文献
[29]; [32]; [33]。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
资金来源
塞尔维亚研究委员会（SERB，项目编号CRG/2023/000527-G）、NTTM（1/1/2024-NTTM/8th MSG/4）、DST INSPIRE（项目编号IF-220498）和CHT。
致谢
作者感谢塞尔维亚研究委员会（SERB，项目编号CRG/2023/000527-G）、NTTM（1/1/2024-NTTM/8th MSG/4）、DST INSPIRE（项目编号IF-220498）和CHT对这项工作的支持。
