Microwave-assisted synthesis of hierarchical mesoporous nano-TiO2/cellulose composites for rapid adsorption of Pb2+
Microwave-assisted synthesis of hierarchical mesoporous nano-TiO2/cellulose composites for rapid adsorption of Pb2+
复制标题
微波辅助合成多级介孔纳米TiO2/纤维素复合材料快速吸附Pb2
DOI：
10.1016/j.cej.2016.11.007
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发表时间：
2017-04
影响因子：
15.1
通讯作者：
Chuanfang Yang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jinju Zhang;Lei Li;Yanxiang Li;Chuanfang Yang
以纤维素纤维为基质，在微波辐射下通过非均相硫酸氧钛水解制备纳米TiO 2。微波为90 °C的一锅法反应提供了快速加热，有助于生成10 nm的TiO 2纳米粒子。这些球形粒子进一步融合成100 nm的树莓状介孔TiO 2团聚体，均匀分布在纤维素表面。该复合材料对模拟废水中Pb 2+的吸附速度非常快，最大吸附量为42.5mg/g。XPS分析表明，TiO 2对Pb 2+的吸附符合准二级动力学和Freundlich等温式，吸附过程是TiO 2的羟基与Pb 2+反应生成Pb单键O键的过程.该吸附剂可以容易地再生多次而不会显著降低吸附性能。
Cellulose fibers were used as substrates to induce the formation of nano-TiO2via heterogeneous titanium oxysulfate hydrolysis under microwave irradiation. The microwave provided fast heating for the one-pot reaction at 90 °C and contributed to the generation of 10 nm anatase TiO2nanoparticles. These spherical particles further fused into 100 nm raspberry-like mesoporous TiO2agglomerates uniformly distributed on the cellulose surface. The composite material was able to adsorb Pb2+very rapidly from simulated wastewater with a maximum capacity of 42.5 mg/g. The adsorption, characterized by pseudo-second order kinetics and Freundlich isotherm, was attributed to the reaction between the hydroxyl groups of TiO2and Pb2+to form Pbsingle bondO bond, as indicated by XPS analysis. The adsorbent can be easily regenerated for a number of times without significant reduction in adsorption performances.
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