利用三元 ZIF-8/CuFe2O4/g-C3N4 纳米复合材料高效光催化去除 Cr(VI) 用于环境修复 开放获取

《Materials Advances》：Highly efficient photocatalytic removal of Cr(VI) using a ternary ZIF-8/CuFe2O4/g-C3N4 nanocomposite for environmental remediationOpen Access

　　

在本研究中，通过水热和溶剂热方法合成了一种由沸石咪唑酯骨架 -8 (ZIF-8)、铜铁氧体 (CuFe2O4) 和石墨相氮化碳 (g-C3N4) 组成的三元纳米复合材料，并研究了其在水溶液中光催化还原 Cr(VI) 离子的活性。使用各种技术对 ZIF-8/CuFe2O4/g-C3N4 纳米复合材料进行了全面表征，确认了其合适的结构、表面和磁性性能。在可见光辐照下，使用 ZIF-8/CuFe2O4/g-C3N4 纳米复合材料进行水溶液中 Cr(VI) 的光催化去除，并使用基于中心复合设计 (CCD) 的响应面法 (RSM) 优化了工艺参数。最佳条件确定为 pH 2.0，初始 Cr(VI) 浓度为 12.5 mg/L，纳米复合材料剂量为 18.8 mg，辐照时间为 50 min，在此条件下获得了 99.95% 的最大还原效率。此外，确定纳米复合材料的零电荷点 (pHpzc) 为 7.74，表明其在不同 pH 条件下的表面电荷行为。动力学研究表明，Cr(VI) 的光催化还原遵循伪一级动力学模型，表明反应过程快速且高效。ZIF-8/CuFe2O4/g-C3N4 纳米复合材料在连续五次循环中表现出优异的稳定性和可重复使用性，表明其保留了光催化性能。此外，该纳米复合材料对真实废水的光催化还原效率为 98.50%，表明其作为实际废水处理和环境修复应用中的有效催化剂的潜力。

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? 2026 作者。由皇家化学学会出版

2026

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