Porous carbon nanofiber/porphyrin-based metal organic frameworks/TiO2 nanoparticles ternary materials for selective detection and photoreduction of Cr(Ⅵ)

光催化 材料科学 纳米纤维 静电纺丝 碳化 化学工程 三元运算 可见光谱 纳米颗粒 聚丙烯腈 纳米技术 化学 扫描电子显微镜 有机化学 复合材料 催化作用 光电子学 计算机科学 工程类 程序设计语言 聚合物
作者
Xiaodong Zhang,Yuhan Duan,Wenyue Dong,Shan Wu,Gaojun Xing,Qian Duan
出处
期刊:Journal of environmental chemical engineering [Elsevier]
卷期号:12 (4): 113238-113238
标识
DOI:10.1016/j.jece.2024.113238
摘要

For the heavy metal ion Cr(Ⅵ), which is widely present in wastewater with acute toxicity, mutagenicity and carcinogenicity, we successfully constructed a ternary material of PCNFs/CuMOF/TiO2 for rapid detection and photoreduction of Cr(Ⅵ). The material has obvious advantages: on the one hand, ZIF-8/polyacrylonitrile (PAN) nanofibers and their derived porous carbon nanofibers (PCNFs) were synthesized by electrospinning and high temperature carbonization, which provided a loading platform for CuMOF and TiO2, effectively inhibited the agglomeration of CuMOF and TiO2, and ensured the exposure of active sites. Meanwhile, its excellent conductivity can promote the effective migration of photogenerated carriers in the photocatalytic process. On the other hand, CuMOF constructed with tetra-carboxyphenylporphyrin (TCPP) as the linking arm and Cu(NO3)2·3 H2O as the metal node was directly loaded on the surface of porous carbon nanofibers (PCNFs), and then TiO2 nanoparticles were introduced by hydrothermal method. CuMOF ensures the responsiveness of the composite to visible light. Moreover, the energy level structure of TiO2 matches with CuMOF, which effectively inhibits the recombination of photogenerated electron-hole pairs (e--h+). The results show that the colorimetric detection of Cr(Ⅵ) was achieved by using 3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) as the sensing probe. The method was highly selective for Cr(Ⅵ) ions with a limit of detection (LOD) of 24.1 nM. Encouragingly, PCNFs/CuMOF/TiO2 was further used as a photocatalyst. The reduction rate of Cr(Ⅵ) under visible light irradiation is 96.1 % in 60 min. The active species trapping experiments confirm the key role of e- photocatalytic reduction, upon which a possible photocatalytic mechanism is proposed. The degradation rate of Cr(Ⅵ) is still 86.4 % after the five times cycle, and the good stability and reproducibility allow it to be used as a potential green photocatalyst for the conversion of Cr(Ⅵ) to Cr(Ⅲ).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
自家老赵完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
寒星苍梧完成签到,获得积分10
1秒前
Orange应助曾经笑白采纳,获得10
2秒前
复杂的一一完成签到,获得积分20
2秒前
满意尔安完成签到,获得积分10
2秒前
linda268完成签到 ,获得积分10
2秒前
麻瓜小羊完成签到,获得积分10
3秒前
coco发布了新的文献求助10
3秒前
冰雪物语发布了新的文献求助10
3秒前
和平发展完成签到,获得积分10
4秒前
MoodMeed完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
格格巫完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
11完成签到,获得积分10
6秒前
yzy完成签到,获得积分10
6秒前
巴乔完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助coco采纳,获得10
7秒前
7秒前
feijelly完成签到,获得积分10
7秒前
左眼天堂完成签到,获得积分10
8秒前
汉堡包应助paul采纳,获得10
8秒前
LGH完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
liuweiwei完成签到 ,获得积分10
8秒前
夌隺完成签到,获得积分10
9秒前
小小牛完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
choco1ate完成签到,获得积分10
10秒前
飞向火星完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
dd完成签到,获得积分10
11秒前
自家老赵发布了新的文献求助10
11秒前
Orange应助泉水叮咚采纳,获得10
11秒前
KAER发布了新的文献求助10
11秒前
Smile2044完成签到,获得积分20
12秒前
彭彭发布了新的文献求助10
12秒前
xy完成签到,获得积分10
13秒前
曾经笑白发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
Дружба 友好报 (1957-1958) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 700
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3099877
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2751333
关于积分的说明 7612942
捐赠科研通 2403282
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1275217
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 616310
版权声明 599053