专为高效去除水中的亚甲蓝染料而设计的新型纳米复合材料

《Scientific Reports》：Tailored novel nanocomposites for advanced elimination of methylene blue dye from water

　　

摘要

通过Pechini溶胶-凝胶法制备了新型SrCO₃/CuO/MgO/C（简称CSM600）和SrCO₃/CuO/MgO/Sr₂CuO₂CO₃/Cu₂SrO₃/SrCuO₂/C（简称CSM800）多相纳米复合材料，随后在600和800℃下进行煅烧。结构分析表明，材料的相组成随温度变化，且晶粒尺寸从CSM600的64.84纳米增大到CSM800的75.69纳米。在pH值为10、温度为298K的条件下，两种材料的吸附效果最佳，CSM600的平衡吸附时间为60分钟，CSM800为80分钟。这些合成材料在去除水中的亚甲蓝方面表现出优异性能，CSM600的最大吸附容量为446.43毫克/克，CSM800为303.03毫克/克。吸附过程为自发的、放热的，且主要属于物理吸附。动力学和平衡研究显示，该吸附过程符合伪一级反应模型，同时也能很好地用朗缪尔等温线描述。此外，这两种纳米复合材料都具有较高的再生效率，能够在多次循环中保持稳定性能，且适用于废水处理。这些研究结果表明，所制备的多相纳米复合材料是用于高效去除水和废水中有害染料的优质吸附剂。