MXene是一種新出現(xiàn)的二維材料，已被廣泛應(yīng)用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，包括作為吸附去除環(huán)境污染物的吸附劑。但由于缺乏活性吸附位點(diǎn)，不可避免地會(huì)影響其吸附性能，一般需要進(jìn)行表面功能化處理。本研究以六氯環(huán)三磷腈(HCCP)為連接基團(tuán)，以Ti
3C
2和木質(zhì)素磺酸鈉為偶聯(lián)基團(tuán)，通過簡(jiǎn)單取代反應(yīng)制備了一種新型MXene基吸附劑Ti
3C
2-SL。研究了Ti
3C
2-SL作為吸附劑對(duì)鹽酸阿霉素(DOX)的吸附性能，并通過多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)考察了不同參數(shù)對(duì)吸附性能的影響。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，計(jì)算相關(guān)參數(shù)，研究吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)。結(jié)果表明，Ti
3C
2- SL能快速吸附DOX, 2 min內(nèi)吸附量達(dá)到較高值，平衡后的最大吸附量達(dá)到190.78 mg g
-1，是Ti
3C
2的4倍左右。吸附過程是自發(fā)的吸熱過程，以物理吸附為主。以上結(jié)果表明，Ti
3C
2-SL在吸附去除環(huán)境污染物方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
圖1. Ti
3C
2、Ti
3C
2- APTES和Ti
3C
2- SL的合成過程。
圖2 (A)Ti
3C
2和Ti
3C
2- SL的FT-IR光譜;(B) Ti
3C
2和Ti
3C
2-SL的TGA曲線。
圖3. (A) Ti
3C
2(比例尺= 1μm)和(B) Ti
3C
2- SL(比例尺= 1μm)的SEM圖像。
圖4. 測(cè)量掃描Ti
3C
2和Ti3C2- SL的XPS光譜概況。
圖5 詳細(xì)的Ti
3C
2和Ti
3C
2- SL的XPS譜圖。C 1s (A)和(B)， N 1s (C)， O 1s (D)， P 2p (E)， Si 2p (F)。
圖6 DOX在Ti
3C
2和Ti3C2- SL上的吸附曲線(A);擬一階模型、擬二階模型和粒子內(nèi)擴(kuò)散模型擬合的Ti
3C
2-SL吸附動(dòng)力學(xué)曲線(B)。
圖7 溶液pH對(duì)Ti
3C
2-SL吸附DOX的影響
圖8. Ti
3C
2-SL對(duì)DOX的吸附等溫線
圖9. 溫度對(duì)Ti
3C
2-SL (A)吸附DOX的影響;Ti
3C
2-SL (B)去除DOX的Van’t Hoff圖。
相關(guān)科研成果由南昌大學(xué)化學(xué)系Xiaoyong Zhang和Qian-Yong Cao等人于2022年發(fā)表在Applied Surface Science (https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.154197)上。原文：Preparation of sodium ligninsulfonate functionalized MXene using hexachlorocyclotriphosphazene as linkage and its adsorption applications。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
