1 1.上海理工大学 材料与化学学院, 上海200093
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 中国科学院特种无机涂层重点实验室, 上海 201899
Ti3C2Tx MXene材料具有二维层状结构及丰富的表面官能团, 是一种非常有潜力的重金属离子吸附材料, 但其层间距较小, 且在水溶液中的稳定性较差。本工作探索了Ti3C2Tx的改性策略, 提高其化学稳定性与离子吸附容量, 利用一步水热方法制备出不同Fe3O4掺杂量的Fe3O4-Ti3C2Tx(FeMX)复合吸附剂材料。研究结果表明:FeMX吸附剂对Pb(II)的理论饱和吸附量可达到210.54 mg/g。研究进一步揭示了FeMX材料对Pb(II)离子的吸附机理, Fe3O4纳米颗粒均匀分散、插层在Ti3C2Tx纳米片层间, 有效增加了Ti3C2Tx纳米片的比表面积与层间距, 提高了对Pb(II)的去除能力。本研究可为发展优异重金属离子吸附特性的MXene基复合材料提供基础数据。
Mxene Fe3O4纳米颗粒 重金属离子吸附 稳定性 MXene Fe3O4 nanoparticle heavy metal ion adsorption stability
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(2): 020201
1 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201204
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
研究和开发新型有机功能材料来吸附重金属离子,是解决水体重金属污染的重要途径之一。采用传统技术,很难直接观察到吸附材料中重金属离子的分布。利用同步辐射X射线能量可调谐及其较强的穿透性,采用K边减影(KES)成像技术对此问题进行了研究。通过优化实验条件和图像配准、中值滤波等图像处理,成功地将这一技术运用到有机材料吸附金属离子过程的研究中,得到了非常清晰的铜离子在聚偏氟乙烯改性高分子材料上的分布图像。研究结果表明,铜离子被吸附后进入到吸附材料的内部。通过研究还发现,样品颗粒的尺度对铜离子进入颗粒内部的深度影响不明显,单位时间铜离子吸附的质量主要受到吸附材料表面积的影响。
图像处理 X射线显微成像 K边减影(KES)成像 有机吸收材料 重金属离子吸附