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ACS Omega:电纺泡沫状NiO/CuO纳米复合材料对4-硝基苯酚的优异催化性能

2020-05-19   易丝帮

DOI:10.1021/acsomega.0c00122

采用简单的静电纺丝技术结合适当的煅烧工艺制备了泡沫状NiO/CuO纳米复合材料。通过调整初始材料中的Ni/Cu摩尔比(1:2、1:1和2:1),获得了不同的NiO/CuO纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和氮气吸附-解吸等温线对复合材料进行了表征。此外,研究了它们在NaBH4存在下作为还原4-硝基苯酚(4-NP)的催化剂。测试结果表明,Ni/Cu=1:1的纳米复合材料具有较高的表面氧空位含量和比表面积,因此具有最佳的催化活性。

 

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图1.所制备产品的XRD图。


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图2.所制备产品的全扫描(a)、O 1s(b)、Cu 2p(c)和Ni 2p(d)XPS光谱。


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图3.电纺凝胶纤维的SEM图像(a,b);煅烧产物的俯视图(c,d)和横截面图(e,f)。


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图4.产品的TEM(a,b)和HR-TEM(c)图像。


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图5.EDS频谱(a);SEM图像(b);和所有元素(c)、氧元素(d)、镍元素(e)和铜元素(f)的EDS映射结果。比例尺为200 nm。


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图6.凝胶纤维和相应煅烧产物的SEM图像:Ni/Cu=1:2(a,b),Ni/Cu=1:1(c,d)和Ni/Cu=2:1(e,f)。


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图7.还原4-NP的催化活性。(a)催化反应前后反应溶液的紫外-可见光谱。(b-f)在不同催化剂存在下催化反应的时间分辨紫外-可见光谱。(g)催化还原4-NP的Ct/CO与时间的关系图。(h)催化还原4-NP的ln(Ct/C0)与时间的关系图。


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图8.NiO/CuO的O 1s XPS光谱:(a)Ni/Cu=2:1,(b)Ni/Cu=1:2。


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图9.还原4-NP的催化剂的可回收性。


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