调控MoO3/V2O5纳米复合材料的钼钒比例实现亚甲基蓝的高效表面吸附及其环境修复应用

本推荐聚焦一项创新研究，作者通过简易湿化学法合成MoO3/V2O5纳米复合材料（NCs），系统调控Mo:V比例（如MV-30, MV-50, MV-70），并利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、场发射扫描电镜（FESEM）等技术表征其结构。MV-50样品展现高比表面积（16.2 m2/g）和孔径（3.6 nm），在8分钟内对亚甲基蓝（MB）吸附率达99.9%。吸附过程符合伪二级动力学和Langmuir模型，最大容量达737.6 mg/g，热力学参数证实其为自发、吸热过程，具有优异的结构稳定性和实际废水处理潜力。

　　

Highlight

本研究首次证明通过调整Mo/V比例可精确调控孔径，从而提升比表面积和选择性吸附能力。评估了不同MoO₃/V₂O₅比例复合材料对有机染料如亚甲基蓝（MB）和甲基橙（MO）的吸附性能，并系统研究了吸附过程的动力学、等温线和热力学方面。掺入MoO₃提高了整体吸附效率，使该材料成为染料去除应用的有前途候选者。

Chemicals and Reagents

采购自Sigma-Aldrich公司的偏钒酸铵（NH₄VO₃, 99%纯度）、四水合钼酸铵（(NH₄)₆Mo₇O₂₄ · 4H₂O, 99%）和硝酸（HNO₃, assay 69-70%）为分析级，直接使用无需进一步纯化。制备pH 4和7的缓冲溶液用于校准。MB和MO两种不同染料购自Thermo Fisher Scientific印度公司。

Synthesis of MoO₃/V₂O₅ composites

将NH₄VO₃（0.100 g）和(NH₄)₆Mo₇O₂₄ · 4H₂O（0.100 g）手动研磨10-15分钟。

Adsorbent Characterizations

MoO₃、V₂O₅及其NCs的XRD图谱如图1所示。特征峰与五氧化二钒相V₂O₅（JCPDS card no. 00-041-1426）吻合良好，在2θ = 15.2°、20.3°、26.2°、31.2°、32.4°和34.2°处观察到，可归属于（200）、（001）、（110）、（301）、（011）和（310）晶面，晶格常数为a = 11.51 ?, b = 3.56 ?, c = 4.37 ?，显示纯结晶正交晶相V₂O₅。类似地，MoO₃衍射面（020）、（110）、（040）...

Conclusion

本研究通过简单、成本效益高且环境友好的湿化学方法，成功合成了具有定制特性的MoO₃/V₂O₅纳米复合材料，通过调整Mo:V摩尔比实现。使用XRD和拉曼光谱表征结构特征，确认了混合相复合材料的形成。FESEM揭示了MoO₃纳米片在V₂O₅巢状形态中的有效整合，导致表面纹理的显著变化，取决于Mo含量。