MXene是一種新出現(xiàn)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(huán)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(huán)三磷腈(HCCP)為連接基團，以Ti
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2和木質(zhì)素磺酸鈉為偶聯(lián)基團，通過簡單取代反應制備了一種新型MXene基吸附劑Ti
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2-SL。研究了Ti
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2-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(shù)對吸附性能的影響。對實驗數(shù)據(jù)進行擬合，計算相關參數(shù)，研究吸附動力學和熱力學。結(jié)果表明，Ti
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2- SL能快速吸附DOX, 2 min內(nèi)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Ti
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2的4倍左右。吸附過程是自發(fā)的吸熱過程，以物理吸附為主。以上結(jié)果表明，Ti
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2-SL在吸附去除環(huán)境污染物方面具有廣闊的應用前景。
圖1. Ti
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2、Ti
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2- APTES和Ti
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2- SL的合成過程。
圖2 (A)Ti
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2和Ti
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2- SL的FT-IR光譜;(B) Ti
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2和Ti
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2-SL的TGA曲線。
圖3. (A) Ti
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2(比例尺= 1μm)和(B) Ti
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2- SL(比例尺= 1μm)的SEM圖像。
圖4. 測量掃描Ti
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2和Ti3C2- SL的XPS光譜概況。
圖5 詳細的Ti
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2和Ti
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2- 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Ti
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2和Ti3C2- SL上的吸附曲線(A);擬一階模型、擬二階模型和粒子內(nèi)擴散模型擬合的Ti
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2-SL吸附動力學曲線(B)。
圖7 溶液pH對Ti
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2-SL吸附DOX的影響
圖8. Ti
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2-SL對DOX的吸附等溫線
圖9. 溫度對Ti
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2-SL (A)吸附DOX的影響;Ti
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2-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(fā)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(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
