铁氧化物/碳复合材料中富含异相晶界的超顺磁性杂相颗粒，用于阳离子和阴离子染料去除
摘要：铁氧化物基纳米结构受到了作为有机染料去除高效吸附剂的广泛关注。去除性能与铁氧化物纳米结构中存在的化学计量、相位、反应边界、缺陷态等因素密切相关。本文通过简单的沉淀法合成并经过焙烧处理，得到了具有明确定义的异相晶界的铁氧化物/碳复合材料。对异相铁氧化物/碳复合材料的局部结构、自旋动力学和磁性能进行了深入研究，以探究其对阳离子和阴离子染料的去除能力。为了验证异质晶界的存在对去除能力的有效性，还对具有均匀晶界的铁氧化物/碳纳米复合材料进行了检验。结果发现，与合成后的咪唑封端超顺磁α-Fe2O3（分别为25.11 mg g-1和40.44 mg g-1）以及同相铁氧化物/碳纳米复合材料（分别为9.41 mg g-1和5.43 mg g-1）相比，异相铁氧化物/碳表现出35.45 mg g-1和45.84 mg g-1的去除容量，用于阳离子（结晶紫）和阴离子（刚果红）染料。讨论了催化燃烧过程中异相的局部结构演变和去除能力增加的可能机理。提供了详细的染料吸附研究，包括吸附动力学研究。发现拟二阶动力学模型是一个适当的模型，并且表明吸附染料的化学吸附是主要因素。而Weber-Morris模型表明纳米复合材料的边界层对吸附过程具有强烈影响。
作者：K Priyananda Singh, Boris Wareppam, Raghavendra K G, N. Joseph Singh, A. C. de Oliveira, V. K. Garg, Subrata Ghosh, L. Herojit Singh
论文ID：2307.02142
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-07-06