利用微波辅助绿色沉淀法制备NiO-ZnO-MgO纳米复合材料，用于从废水中去除亚甲蓝

ABSTRACT：采用微波辅助绿色沉淀法制备了NiO-ZnO-MgO三元异质结纳米复合材料，结构表征显示其具有高比表面积77.26m2/g和缺陷态，在可见光下120分钟内MB降解率达90.9%，量子产率7.49×10??，显著优于传统TiO?、ZnO及二元复合催化剂，其降解机制与ROS（特别是•O??）活性密切相关。

　　

摘要

本研究采用微波辅助的绿色沉淀法制备了一种NiO-ZnO-MgO三元异质结纳米复合材料，以提高该材料在可见光驱动下对亚甲蓝（MB）染料的光催化去除效率。通过扫描电子显微镜（SEM）进行结构分析，发现该纳米复合材料由圆形颗粒组成，平均粒径为14纳米；傅里叶变换红外光谱（FTIR）检测到Zn-O（512 cm^?1）、Ni-O（564 cm^?1）和Mg-O（1399 cm^?1）的振动模式。比表面积（BET）分析结果显示其比表面积为77.26 m²/g，孔径为15.98 ?，孔体积为0.037 cc/g。在最佳实验条件下（pH 9.2，温度40°C，光照强度100 W），该纳米复合材料在120分钟内对亚甲蓝的降解效率达到了90.9%，这一性能优于许多传统光催化剂，如TiO₂（15%–30%）、ZnO（70%–85%）以及二元ZnO-NiO复合材料（约80%–85%）。量子产率（QY）和时空产率（STY）分别估算为7.49 × 10^?7分子/光子以及6.57 × 10^?8分子/光子·mg。通过产生缺陷态和活性氧物种（尤其是超氧阴离子•O₂^?），进一步提升了材料的降解性能。这些结果表明，NiO-ZnO-MgO纳米复合材料是一种经济且环保的废水处理光催化剂。

利益冲突

作者声明不存在任何利益冲突。