硫化钼光催化降解甲基蓝活性研究文献综述
2020-06-26 20:10:14
文 献 综 述
1 引言
二硫化钼是重要的固体润滑剂,特别适用于高温高压下。它还有抗磁性,可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体,具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。它也被誉为”高级固体润滑油王”。二硫化钼是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂。本品色黑稍带银灰色,有金属光泽,触之有滑腻感,不溶于水。产品具有分散性好,不粘结的优点,可添加在各种油脂里,形成绝不粘结的胶体状态,能增加油脂的润滑性和极压性。也适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态,延长设备寿命。
甲基蓝又称油脂蓝、棉蓝、溶剂蓝8B、酸性蓝93、品蓝,是一种芳香杂环化合物。分子式C37H27N3Na2O9S3。 被用作生物染色剂,用于动物组织学中原生动物活体、细菌、神经细胞的染色。医用消毒剂。
2 二硫化钼的光催化性能及甲基蓝
光催化降解有机物是太阳能利用的一种常见方式,主要是通过太阳光催化产生强氧化性中间产物, 并利用这种中间产物降解水体和大气中的有害物,其过程包括光吸收、光生载流子的产生与分离、载流子的转移、界面氧化还原。目前,光催化过程中有很大一部分太阳光能损失,造成催化效率的下降,这部分能量损失主要来源于两方面:一是光催化材料自身特性不利于太阳光的吸收;二是各种缺陷导致光生电子/空穴的复合。为了克服这两个缺陷,科学家们正在寻求全光谱响应、高活性和高催化效率的催化剂。MOS2能吸收可见光频率的光子,且其导带和价带的边缘电位高,非常有利于载流子的分离,相较于传统TiO2催化剂具有更好的理论催化性能。然而批量生产稳定结构及恒定计量比的MOS2光催化剂仍然是一项挑战;另一方面MOS2吸收光波长范围仍有待改善,光催化效率也需要进一步提高。近几年国内外研究者主要从恒定化学计量比的纳米结构和多元敏化及复合两个方面开展研究工作,以提升光催化效率。
亚甲蓝是一种解毒药,为深绿色、有铜光的柱状结晶或结晶性粉末;无臭。高浓度时直接使血红蛋白氧化为高铁血红蛋白。低浓度时,在还原型辅酶I脱氢酶(NADPH)作用下,还原成为还原型亚甲蓝,能将高铁还原型蛋白还原为血红蛋白。在体内借酶的参与,起着递氢体作用。不同剂量对血红蛋白效应不同,大剂量(或高浓度)治疗氰化物中毒。本药静脉注射作用迅速,并还原为无色亚甲蓝,在6d内74%由尿排出,部分从胆汁排出。肾功能不良者,血浓度可升高。本药主要损害胃肠道、心血管和中枢神经系统、肾脏等。亚甲蓝不能做皮下、肌内和椎管内注射。椎管内注射易引起中枢神经系统永久性器质性损害,皮下注射易产生局部坏死性脓肿。
3 二硫化钼光降解甲基蓝活性研究
通过监测基于主要特征峰(670nm)指示的吸收变化的MB溶液的光催化降解来研究使用S消耗的单层MoS1.65NC的太阳能驱动的光催化。在模拟的太阳辐照下,将20mg MoS1.65分散在烧杯(内径5cm)中的75mL水中(参见质量计算的补充方法)(1.5G),在室温(20℃)下磁力搅拌。 然后,将25mL 80ppm新鲜MB加入烧杯中以形成总浓度为20ppm,初始光密度(OD670)为1.87(约5.2mW cm的入射照射强度)。 控制措施 -MB在相同条件下进行,但用MoS1.65 NC或者完全除去NC或者用20mg MoS2 NC代替(在S消耗之前,包括溶液中的KOH,因为它很难除去而不损失NC)。在没有NC的情况下,MB的光降解速度很慢[例如,440分钟后仅50%降解(图2d)]。包含化学计量的MoS2 NCs在180分钟后导致完全的MB光降解,但当通过S消耗的MoS1.65 NCs催化时,这仅在7分钟内完成(图2d)。测得反应溶液(含有MoS1.65 NCs催化剂)的TOC约为0.34mg / L,这意味着在催化反应过程中超过97%MB(在100mL溶液中)已经降解。为了检查KOH对具有低缺陷MoS 2 NCs的反应的影响,使用添加了KOH(与NC悬浮液相同浓度,参见方法)的脱S的MoS 1.65 NC进行光催化测量。 结果显示MB在几秒钟内退化(补充视频),并且降解速率太快,以至于无法有效监测(这种催化性能远远超过最发达的催化剂)。这种改进是可以理解的,因为OH抑制了MoS1.65 NCs的团聚,并且改善了MoS1.65 NCs(带正电荷)对MB(带正电荷)的吸附。我们进行了由MoS1.65 NCs(不添加KOH)催化的太阳能驱动的MB降解的循环测试。在从前一周期完全降解MB后,将MoS1.65NCs通过超声再分散,并且在1mL之后开始下一个周期加入2000ppm新鲜MB以将其浓度恢复到20ppm。 在8个周期内光降解的高重复性(补充图S5a)表明,在太阳辐射下,S消耗的MoS1.65 NCs的光催化活性保持稳定。
4 总结
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