碳掺杂六方氮化硼/二硫化钼吸附还原六价铬和助催化降解有机污染物

摘要

针对二硫化钼(MoS2)因易团聚导致去除六价铬[Cr(Ⅵ)]容量低的问题,利用六方氮化硼(BN)良好的吸附性和化学稳定性,以多巴胺作为BN改性剂,通过煅烧法和水热法制得碳掺杂六方氮化硼(c-BN)负载MoS2纳米复合材料(c-BN@MoS2).研究了室温条件下c-BN@MoS2对Cr(Ⅵ)的吸附还原和助催化降解有机污染物的性能.实验结果表明,c-BN@MoS2在40 min内对50 mg/L的Cr(Ⅵ)吸附还原去除率高达95％以上,且以将Cr(Ⅵ)还原至Cr(Ⅲ)为主,在pH值为2、温度为25°C条件下去除Cr(Ⅵ)最大容量可达401 mg/g,显著高于MoS2(98 mg/g).分析显示,c-BN不仅提高了MoS2的平均孔径,还可促进MoS2生成金属特性的1T相,有利于吸附Cr(Ⅵ)和加快氧化还原过程中的电子转移.在Fe2+/PMS(过一硫酸氢盐)催化体系加入c-BN@MoS2,该体系对磺胺甲恶唑的降解性能明显增强,其反应速率常数提高3倍,这主要归因于c-BN@MoS2明显加快了Fe3+到Fe2+的转变,导致更多·OH产生,达到增强降解污染物的目标.