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内蒙古大学宝金荣:La2O3和La2O3:Eu纳米纤维的静电纺丝制备及其磷酸盐吸附性能

2022-07-19   易丝帮
以聚乙烯吡咯烷酮为静电纺丝模板,通过简单的静电纺丝法和热处理制备了一维La2O3和La2O3:Eu纳米纤维。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对产物的结构和形貌进行了表征。研究发现La2O3纳米纤维与30-55nm的La2O3纳米颗粒有序堆叠,高度暴露了活性位点。因此,由于磷酸盐/镧键的强化学亲和力,La2O3纳米纤维显示出快速且较高的磷酸盐去除能力。在磷酸盐初始浓度高于4.0mg P/L时,La2O3纳米纤维对磷酸盐的最大吸附量可达172mg P/g,较报道的最佳值高出1.17倍。特别是,该纳米纤维在水溶液中可以保持纤维状,减少了吸附剂与水溶液分离造成的二次污染。总体而言,氧化镧纳米纤维具有回收方便、抗阴离子干扰等优点。此外,La2O3:Eu纳米纤维还表现出很强的光致发光特性。

 

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图1.La2O3纳米纤维的SEM照片。

 

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图2.(a-c)La2O3纳米纤维的TEM和相应的HRTEM图像,以及(d)La2O3纳米纤维的XRD图谱。

 

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图3.磷酸盐在La2O3纳米纤维上的吸附等温线(初始浓度=4、6、8、14、16、18、20mg P/L)。

 

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图4.不同吸附时间下,磷酸盐在La2O3纳米纤维上的吸附动力学(初始浓度=15mg P/L)。

 

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图5.磷酸盐在La2O3纳米纤维上的吸附动力学拟合:(a)拟一级模型,(b)拟二级模型。

 

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图6.不同浓度共存阴离子条件下,La2O3纳米纤维对磷酸盐的吸附能力(初始磷酸盐浓度为15mg P/L)。

 

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图7.在模拟废水中La2O3纳米纤维对磷酸盐的吸附能力(初始磷酸盐浓度为2mg P/L)。

 

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图8.La2O3:Eu纳米纤维的光致发光特性:(a)激发光谱,(b)发射光谱,(c)荧光衰减曲线和(d)CIE色度图。

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