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上海師范大學的Li Hexing課題組--ZIF-67/GO膜通過協同光催化-光熱途徑去除和再利用金屬離子
       金屬離子污染的問題給全球水生態系統和人類帶來了巨大壓力。在本文中,設計了用于去除和再利用含水Ag+離子集成膜的協同光催化-光熱系統。沸石咪唑鹽骨架67(ZIF-67)晶體在氧化石墨烯(GO)膜上穩定生長,且分布均勻。在ZIF-67/GO膜中,Ag+離子在ZIF-67晶體上的吸附和光還原導致Ag納米顆粒在膜表面沉積,從而促進了可見光的捕獲,抑制了電子離子的復合,空穴對促進了光熱效應。同時,GO襯底上高效率的光熱轉化實現了水的蒸發,而濃縮了Ag+溶液,并抑制了光誘導電荷的分離。ZIF-67/GO膜上協同光催化-光熱路線為金屬離子的再循環提供了新的視野,可用于未來的實際應用。
 

Figure 1. (a)GO膜、(b)Ag+/GO膜和(c)ZG-5-2膜表面的SEM圖像,以及(d)C、N、O和Co元素的mapping圖像。Ag+/ZG-5-2膜表面的(e)TEM、(f)SEM和(g)mapping圖像。Ag+/ZG-5-2膜的(h)SEM和(i)橫截面圖。
 

Figure 2. 制備樣品的XRD圖譜
 
  
Figure 3 (a)在1次太陽照射下,AgNO3溶液和H2O中的GO和ZG-5-2膜在不同時間的紅外熱像圖;(b)使用808 nm激光(6.5 W·cm-2)在紅外熱像儀上記錄的不同樣品的五個開關周期中的溫度演變曲線,以及(c)分別在AgNO3溶液和H2O中不同樣品的蒸發速率和太陽蒸氣效率。
 
 
Figure 4. 在不同濃度Co(NO3)2·6H2O的ZG-X-2膜上,(a)Ag+光還原過程,(b)溫度演變,以及(c)水量減少。在具有不同的2-MIM與Co(NO3)2·6H2O摩爾比的ZG-5-Y膜上,(d)Ag+光還原過程,(e)溫度演變和(f)水量減少。
 
         相關研究成果于2021年由上海師范大學的Li, Hexing課題組,發表在Applied Catalysis B: Environmental(doi:10.1016/j.apcatb.2020.119575)上,原文:Removal and reutilization of metal ions on ZIF-67/GO membrane via synergistic photocatalytic-photothermal route。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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