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关键词：
电解水;制氢;酸性离子液体;催化活性;活化能
发表时间：
2017-02-07 16:50:18
随着现代工业的发展，人类面临着日益严重的环境威胁[CI-A]。在众多环境问题中，水污染问题是人
类面临的最为严峻的环境问题之一。有机染料是一类广泛存在的水污染物[2-9]。据估计，染料的年使
用量超过70万吨，其中约有ID%一IJ%的染料以废水形式被排放[[A]，不仅造成了严重的环境问题，也对
人类的健康和生命安全造成了威肋、。近年来，水中有机染料的分析、富集和去除问题备受关注。在众多
染料去除和治理方法(如光降解法、化学氧化法、沉淀法、吸附法等)中，吸附法是一种安全、高效、廉价、
易于操作的方法。常用的染料吸附剂包括活性炭、多孔二氧化硅、沸石、聚合物等[2-9]。其中，活性炭由
于具有大的比较面积、高的孔体积、安全、无毒等特点而被广泛使用。然而，由于活性炭的小颗粒特性和
其在水中较好的分散性，影响了其在吸附后的回收和分离[Cs. }7
在吸附材料中引入磁性材料有利于实现吸附剂简单快捷的回收和分离〔A-IS]。通过外加磁场即可
有效回收己使用的吸附剂，简化了处理过程，避免了传统的过滤、离心、沉淀等较繁琐的分离方法。另
外，磁性分离还降低了分离过程的能耗。本研究组曾采用一步水热法合成了具有磁性的石墨烯/四氧化
三铁纳米复合材料(G/Fe304)，该材料对水中罗丹明B和孔雀石绿具有较好的富集和去除效果[[A]。但
是，常见的磁性材料主要为铁、钻、镍等金属及其氧化物，这些材料都存在着在酸性环境中不稳定的问
题，因而导致这些磁性材料使用的酸度范围受到限制。实际水样较复杂，在处理过程中，溶液的pH值
并不能保证总在优化的酸度范围内，因而发展一种具有在广泛酸度范围都有着良好的稳定性的磁性吸
附剂，对于实际水样的处理是至关重要的。本研究采用了典型的有机金属框架材料(MOF材料，ZIF-
67)作为前驱体，合成了一种耐酸的Co/C磁性纳米复合物(Magneti。c。/c。anocomposite)[I4, 16]Magnetic Co/C nanocomposite)。这种
材料由于在磁性的金属纳米颗粒表面形成了石墨化的碳，而这种石墨化碳保护内部的磁性纳米颗粒，得
到了一种不仅具有磁性，而且耐酸的Co/C复合材料。将这种材料用于两种常见的有机染料罗丹明B
(Rhodamine B)和孔雀石绿(malachite green)的吸附，不仅具有高的吸附性能，而且在很宽的酸度范围内
有很奸的稳定性。
类面临的最为严峻的环境问题之一。有机染料是一类广泛存在的水污染物[2-9]。据估计，染料的年使
用量超过70万吨，其中约有ID%一IJ%的染料以废水形式被排放[[A]，不仅造成了严重的环境问题，也对
人类的健康和生命安全造成了威肋、。近年来，水中有机染料的分析、富集和去除问题备受关注。在众多
染料去除和治理方法(如光降解法、化学氧化法、沉淀法、吸附法等)中，吸附法是一种安全、高效、廉价、
易于操作的方法。常用的染料吸附剂包括活性炭、多孔二氧化硅、沸石、聚合物等[2-9]。其中，活性炭由
于具有大的比较面积、高的孔体积、安全、无毒等特点而被广泛使用。然而，由于活性炭的小颗粒特性和
其在水中较好的分散性，影响了其在吸附后的回收和分离[Cs. }7
在吸附材料中引入磁性材料有利于实现吸附剂简单快捷的回收和分离〔A-IS]。通过外加磁场即可
有效回收己使用的吸附剂，简化了处理过程，避免了传统的过滤、离心、沉淀等较繁琐的分离方法。另
外，磁性分离还降低了分离过程的能耗。本研究组曾采用一步水热法合成了具有磁性的石墨烯/四氧化
三铁纳米复合材料(G/Fe304)，该材料对水中罗丹明B和孔雀石绿具有较好的富集和去除效果[[A]。但
是，常见的磁性材料主要为铁、钻、镍等金属及其氧化物，这些材料都存在着在酸性环境中不稳定的问
题，因而导致这些磁性材料使用的酸度范围受到限制。实际水样较复杂，在处理过程中，溶液的pH值
并不能保证总在优化的酸度范围内，因而发展一种具有在广泛酸度范围都有着良好的稳定性的磁性吸
附剂，对于实际水样的处理是至关重要的。本研究采用了典型的有机金属框架材料(MOF材料，ZIF-
67)作为前驱体，合成了一种耐酸的Co/C磁性纳米复合物(Magneti。c。/c。anocomposite)[I4, 16]Magnetic Co/C nanocomposite)。这种
材料由于在磁性的金属纳米颗粒表面形成了石墨化的碳，而这种石墨化碳保护内部的磁性纳米颗粒，得
到了一种不仅具有磁性，而且耐酸的Co/C复合材料。将这种材料用于两种常见的有机染料罗丹明B
(Rhodamine B)和孔雀石绿(malachite green)的吸附，不仅具有高的吸附性能，而且在很宽的酸度范围内
有很奸的稳定性。
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