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    ACS Omega:電紡泡沫狀NiO/CuO納米復合材料對4-硝基苯酚的優異催化性能

    2020-05-19   易絲幫

    DOI:10.1021/acsomega.0c00122

    采用簡單的靜電紡絲技術結合適當的煅燒工藝制備了泡沫狀NiO/CuO納米復合材料。通過調整初始材料中的Ni/Cu摩爾比(1:2、1:1和2:1),獲得了不同的NiO/CuO納米復合材料。通過X射線衍射(XRD)、場發射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、X射線光電子能譜(XPS)和氮氣吸附-解吸等溫線對復合材料進行了表征。此外,研究了它們在NaBH4存在下作為還原4-硝基苯酚(4-NP)的催化劑。測試結果表明,Ni/Cu=1:1的納米復合材料具有較高的表面氧空位含量和比表面積,因此具有最佳的催化活性。

     

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    圖1.所制備產品的XRD圖。


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    圖2.所制備產品的全掃描(a)、O 1s(b)、Cu 2p(c)和Ni 2p(d)XPS光譜。


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    圖3.電紡凝膠纖維的SEM圖像(a,b);煅燒產物的俯視圖(c,d)和橫截面圖(e,f)。


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    圖4.產品的TEM(a,b)和HR-TEM(c)圖像。


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    圖5.EDS頻譜(a);SEM圖像(b);和所有元素(c)、氧元素(d)、鎳元素(e)和銅元素(f)的EDS映射結果。比例尺為200 nm。


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    圖6.凝膠纖維和相應煅燒產物的SEM圖像:Ni/Cu=1:2(a,b),Ni/Cu=1:1(c,d)和Ni/Cu=2:1(e,f)。


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    圖7.還原4-NP的催化活性。(a)催化反應前后反應溶液的紫外-可見光譜。(b-f)在不同催化劑存在下催化反應的時間分辨紫外-可見光譜。(g)催化還原4-NP的Ct/CO與時間的關系圖。(h)催化還原4-NP的ln(Ct/C0)與時間的關系圖。


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


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    圖9.還原4-NP的催化劑的可回收性。


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