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南昌大學化學系Xiaoyong Zhang和Qian-Yong Cao等--六氯環三磷腈基木質素磺酸鈉功能化MXene的制備及其吸附應用
        MXene是一種新出現的二維材料,已被廣泛應用于不同的應用領域,包括作為吸附去除環境污染物的吸附劑。但由于缺乏活性吸附位點,不可避免地會影響其吸附性能,一般需要進行表面功能化處理。本研究以六氯環三磷腈(HCCP)為連接基團,以Ti3C2和木質素磺酸鈉為偶聯基團,通過簡單取代反應制備了一種新型MXene基吸附劑Ti3C2-SL。研究了Ti3C2-SL作為吸附劑對鹽酸阿霉素(DOX)的吸附性能,并通過多項實驗考察了不同參數對吸附性能的影響。對實驗數據進行擬合,計算相關參數,研究吸附動力學和熱力學。結果表明,Ti3C2- SL能快速吸附DOX, 2 min內吸附量達到較高值,平衡后的最大吸附量達到190.78 mg g-1,是Ti3C2的4倍左右。吸附過程是自發的吸熱過程,以物理吸附為主。以上結果表明,Ti3C2-SL在吸附去除環境污染物方面具有廣闊的應用前景。
 
 
圖1. Ti3C2、Ti3C2- APTES和Ti3C2- SL的合成過程。
 
 
圖2 (A)Ti3C2和Ti3C2- SL的FT-IR光譜;(B) Ti3C2和Ti3C2-SL的TGA曲線。
 
 
圖3. (A) Ti3C2(比例尺= 1μm)和(B) Ti3C2- SL(比例尺= 1μm)的SEM圖像。
 
  
圖4. 測量掃描Ti3C2和Ti3C2- SL的XPS光譜概況。
 
  
圖5 詳細的Ti3C2和Ti3C2- SL的XPS譜圖。C 1s (A)和(B), N 1s (C), O 1s (D), P 2p (E), Si 2p (F)。
 
 
圖6 DOX在Ti3C2和Ti3C2- SL上的吸附曲線(A);擬一階模型、擬二階模型和粒子內擴散模型擬合的Ti3C2-SL吸附動力學曲線(B)。
 
 
圖7 溶液pH對Ti3C2-SL吸附DOX的影響。
 
 
圖8. Ti3C2-SL對DOX的吸附等溫線。
 

圖9. 溫度對Ti3C2-SL (A)吸附DOX的影響;Ti3C2-SL (B)去除DOX的Van’t Hoff圖。
 
        相關科研成果由南昌大學化學系Xiaoyong Zhang和Qian-Yong Cao等人于2022年發表在Applied Surface Science (https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.154197)上。原文:Preparation of sodium ligninsulfonate functionalized MXene using hexachlorocyclotriphosphazene as linkage and its adsorption applications。

轉自《石墨烯研究》公眾號

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