通過非均相催化劑從地下水中去除氯代烴已成為一種有價值的方法。但是，合成高效且持久的材料，尤其是用于去除三氯乙烷（TCA）的方法仍不成熟。在這項研究中，我們通過pH誘導的多巴胺聚合反應制備了聚多巴胺（PDA）嵌入的Fe/rGO納米復合材料，用于在過碳酸鈉（SPC）體系中降解TCA。實驗結果表明，與裸露的Fe/rGO相比，PDA裝飾的Fe/rGO不僅更經濟地提高了TCA降解（98％），而且還增強了催化劑的穩定性和可回收性。TEM、XRD、FTIR、XPS和VSM分析表明成功制備了磁性可分離的PDA@Fe/rGO納米復合材料。此外，PDA@Fe/rGO/SPC系統中探針化合物的較高降解速率表明，由于多巴胺的自氧化作用，PDA的裝飾改善了活性物質的形成，并降低了PDA的能力。溶液基質對PDA@Fe/rGO性能的影響闡明了各種物質對降解的影響。GCMS、TOC分析和脫氯實驗驗證了無毒產品的形成以及合理的TOC和氯離子去除效果。PDA@Fe/rGO催化劑可循環使用六個連續周期，保持76％的利用率，并通過XRD和XPS分析驗證了Fe
2+和Fe
3+物種的豐富可用性。PDA@Fe/rGO納米復合材料增強的修復能力和改進的可回收性可為地下水中三氯乙酸的實際應用提供閃耀的新星。
Figure 1. 合成納米復合材料的表面形態，a）Fe/rGO和b）PDA@Fe/rGO的SEM分析，c）Fe/rGO和d）PDA@Fe/rGO的TEM分析（插圖HRTEM）
Figure 2. PDA@Fe/rGO的HAADF-EDS映射。
Figure 3. 溶液基質對TCA降解的影響：a）HCO
3-和b）Cl
-（[PDA@Fe/rGO]=0.4 g/L，[SPC]=15 mM，[TCA]o=0.15 mM）。
Figure 4. 在不同的無機離子下：a）NO
3-和b）SO
42-（[PDA@Fe/rGO]=0.4g/L，[SPC]=15 mM，[TCA]o=0.15 mM），TCA的降解性能。
Figure 5. 在[PDA@Fe/rGO]=0.4g/L，[TCA]o=0.15 mM，各種劑量SPC的存在下，TOC的去除。
相關研究成果于2021年由河南大學Xinhai Wang課題組和華東理工大學Shuguang Lyu課題組，發表在Chemical Engineering Journal（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126405）上。原文：A recyclable polydopamine-functionalized reduced graphene oxide/Fe nanocomposite (PDA@Fe/rGO) for the enhanced degradation of 1,1,1-trichloroethane。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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