摘要：随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)的第一性原理方法探索了本征及掺杂磷烯吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理,并详细考察了本征及掺杂Al,Ca,Ti和Fe金属原子后的磷烯对亚甲基蓝吸附的影响.研究结果表明亚甲基蓝初始构型会影响磷烯对其吸附,当亚甲基蓝平躺于磷烯表面时有较大的吸附,且金属原子掺杂显著地影响其对亚甲基蓝的吸附能力,掺杂金属原子均增大了磷烯对亚甲基蓝的吸附.其中吸附能力是Fe掺杂磷烯>Ca掺杂磷烯>Ti掺杂磷烯>Al掺杂磷烯.研究结论对于亚甲基蓝的处理带来了新的指导方向,有望为相关染料废水的检测和去除提供有意义的理论参考.

摘要：通过溶剂蒸发法制备了二硫化锡/富氮氮化碳(SnS_(2)/C_(3)N_(5))光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)、荧光光谱(PL)等方法对光催化剂的物相晶型、特征基团、光谱吸收、光电子-空穴重组分离和电化学性质进行表征与分析,研究了模拟太阳光下SnS_(2)/C_(3)N_(5)光催化降解亚甲基蓝(MB)的活性和稳定性。结果表明:模拟太阳光照射60min,MB的降解率达到96.6%,SnS_(2)/C_(3)N_(5)循环使用10次后MB的降解率仍大于95.0%,SnS_(2)/C_(3)N_(5)表现出优异的光催化活性和稳定性,归因于SnS_(2)和C_(3)N_(5)之间异质结的构建使光电子-空穴得到有效的分离,电荷传质阻力降低。高活性的超氧自由基(·O_(2)^(-))和空穴(h+)通过进攻MB分子将其降解为小分子无机物。基于能带结构和电位数据提出了SnS_(2)/C_(3)N_(5)光催化降解MB的Z型机理。

摘要：为了提高沙柳的利用价值,获得一种成本低、性能好的活性炭,采用化学活化法,使用3种不同的活化剂制备沙柳活性炭,并研究其对亚甲基蓝溶液的吸附性能,探讨了活化温度、时间和p H值对亚甲基蓝吸附的影响,重点研究了不同活化剂制备沙柳活性炭的工艺条件以及沙柳活性炭吸附亚甲基蓝溶液的吸附等温线和吸附动力学曲线。研究结果表明:不同活化剂制备的活性炭其对亚甲基蓝的吸附量不同,其中氢氧化钾为活化剂时吸附量最大(519.63 mg/g),磷酸次之(347.13 mg/g),氯化锌最小(323.45 mg/g)。沙柳活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附行为符合二级反应速率方程所描述的规律和Langmuir吸附等温式,p H值和温度的升高有利于吸附的进行。

摘要：石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种优异的产H_(2)光催化剂,但是其存在载流子分离效率低、光吸收能力较差和比表面积小的问题。本研究通过对二氰二胺和亚甲基蓝(MB)进行热共聚合,结合后续热剥离策略,成功合成了一种新型分子内供体-受体(D-A)结构g-C_(3)N_(4)纳米片光催化剂。实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明,将亚甲基蓝掺入g-C_(3)N_(4)框架中扩大了光吸收范围,促进了载流子的分离。此外,热剥离增加了催化剂的比表面积且进一步促进了载流子的分离。因此,D-A结构g-C_(3)N_(4)纳米片显示出大幅提升的光催化产氢活性(2275.6μmol·h^(-1)·g^(-1)),分别是块状g-C_(3)N_(4)、D-A结构g-C_(3)N_(4)、g-C_(3)N_(4)纳米片的5.30,2.60和1.30倍。这项工作为设计用于太阳能转换的D-A改性光催化材料提供了一个有价值的思路。

摘要：以柚子皮为非传统前驱体,采用ZnCl2一步炭化-活化法制备柚皮基生物炭(PPBC).通过Box-Behnken设计(BBD)研究了活化温度(x_(1))、浸渍比(x_(2))、活化时间(x_(3))三个关键制备变量对PPBC亚甲基蓝吸附值的影响.结果表明,影响亚甲基蓝吸附值的单因素显著性为x_(3)>x_(1)>x_(2),交互项显著性为x_(1)x_(3)>x_(2)x_(3)(x_(1)x_(2)项影响不显著).在活化温度924℃、浸渍比4、活化时间133min的最佳制备条件下,模型预测的亚甲基蓝最大吸附值为216.80mg/g,实验值为215.69mg/g(超过国家木质净水用活性炭一级品标准135mg/g),两者吻合程度较好,说明构建的响应面模型可以很好地优化PPBC制备工艺.此外,利用BET、SEM、FTIR等分析了最佳条件下制备PPBC的理化性质并探究了其对亚甲基蓝的吸附机理.PPBC表面含有丰富且不均匀的纳米级孔隙,比表面积高达1222.40m^(2)/g,其对亚甲基蓝的吸附主要通过孔隙填充、静电作用、π-π堆积相互作用及氢键的协同作用.PPBC具有作为生物质吸附剂处理亚甲基蓝染料废水的潜力.

摘要：利用紫外-可见吸收光谱和粉末X射线衍射等技术,通过染料吸附实验、混合染料吸附实验、吸附动力学实验和循环吸附实验,研究了一种铕基金属有机框架材料从混合染料水溶液中选择性分离亚甲基蓝的性能与机理.研究结果表明,该材料对亚甲基蓝的最大吸附量为20 mg/g,在12 h内可完成对亚甲基蓝的选择性吸附,且可以循环使用3次以上.混合染料吸附实验结果表明,该材料的吸附选择性源于孔道的静电作用与尺寸排斥效应.

摘要：以微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)和海藻酸钠(Sodium alginate,SA)为网络框架,海泡石(Sepiolite,SEP)为功能单元,采用悬浮液滴法构建纤维素-海藻酸钠-海泡石(MCC-SA-SEP)双网络多孔复合微球。通过SEM和TG对复合微球结构和热稳定性能进行表征,并研究该微球对亚甲基蓝(Methylene blue,MB)水溶液的吸附性能。结果表明,MCC-SA-SEP复合微球呈现三维网络多孔结构,且随着SEP含量的增加热稳定性逐渐提高。吸附结果显示MCC-SA-SEP符合准二级动力学模型和Langmuir等温线,对MB的饱和吸附容量高达333.3 mg/g。经过五次再生循环后,对MB吸附能力仍能维持85.4%,表明该多孔复合微球可以作为一种高效可再生的有机-无机复合吸附剂用于染料废水处理。

摘要：光催化氧化降解印染废水中的污染物具有广阔的应用前景和重大现实意义,本文对构型限制Co-P化合物进行了设计合成,采用常规溶液反应法制备Co-P化合物光催化剂,并以亚甲基蓝模拟高浓度印染废水中的污染物,通过考察催化剂对亚甲基蓝的降解来评估催化剂的活性。考察了金属配比、催化剂用量、催化时间、催化温度对催化效果的影响。采用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜等手段对催化剂进行了分析表征,结果表明:Co2+与有机膦成功配位,所制得的沉淀中主要含Co-P化合物,还含有少量的有机膦和其他杂质,Co-P化合物晶体间有许多孔状结构,对亚甲基蓝具有良好的吸附和光降解效果;最佳催化剂制备原料比例为:1.4-(双二苯基膦)丁烷∶六水合氯化钴为2∶1;最佳催化条件为最佳催化剂用量50mg,最佳光照时间3h,最佳催化温度50℃,在本次研究的最佳条件下污染物降解率可达15.45%,即4.6mg/L,以Ⅲ级废水中染料浓度约为5mg/L计算,其降解率达92%以上,可望在印染废水污染物降解中得到广泛应用。

摘要：设计并建立可实现光伏发电和有机污水处理的耦合水处理系统,在户外条件下考察系统的光伏发电性能和模拟污染物降解对氯苯酚和亚甲基蓝的情况。结果表明,模拟污水对太阳电池有一定的降温作用,同时因其对光的吸收也降低了太阳电池的输出功率。与相同条件下的暗芬顿相比,耦合系统对对氯苯酚的降解率从51.4%提高到80.8%,虽然未能显著提高亚甲基蓝的脱色率,但其化学需氧量(COD)去除率从29.1%升至67.9%。

摘要：次氯酸(HOCl)是一种由过氧化氢和氯离子在髓过氧化物酶(MPO)催化作用下产生的活性氧。由于其在机体抵抗病原体的免疫防御中起着至关重要的作用,因此对HOCl的识别和检测具有非常重要的意义。目前,检测HOCl的方法有电分析法、色谱法、化学发光法和荧光分析法,其中荧光检测法以其简单、快速、高选择性、高灵敏度和实时检测等突出优点引起了许多研究者的兴趣。本文以亚甲基蓝(Methylene blue,MB)为荧光母核,设计合成了一种近红外荧光探针MB-1用于HOCl的特异性检测。该探针可在体外特异性检测HOCl,响应之后,荧光会有显著的增强,同时伴有溶液颜色从无色到蓝色的明显变化。该探针对HOCl具有较高的灵敏度,其检测限为8.2 nmol/L。此外,该探针具有较好的抗干扰能力,为在生理水平上检测HOCl提供了可能。