无机化学学报

四种Keggin型多酸纳米材料的制备及其吸附有机染料的性能

Four Keggin-Based Nanomaterials: Synthesis and Adsorption of Organic Dyes

作者	单位	E-mail
纳森巴特	东北师范大学化学学院多酸科学教育部重点实验室, 长春 130024
陈维林	东北师范大学化学学院多酸科学教育部重点实验室, 长春 130024	chenwl@nenu.edu.cn
刘竹君	东北师范大学化学学院多酸科学教育部重点实验室, 长春 130024
徐莎莎	东北师范大学化学学院多酸科学教育部重点实验室, 长春 130024
王恩波	东北师范大学化学学院多酸科学教育部重点实验室, 长春 130024	wangeb889@nenu.edu.cn,wangeb889@hotmail.com

摘要: 以4种Keggin型多酸作为原料(分别为H₃PW₁₂O₄₀·36H₂O(简写为PW₁₂^a)、H₃PMo₁₂O₄₀·34H₂O(简写为PMo₁₂^a)、H₄SiW₁₂O₄₀·35H₂O(简写为SiW₁₂^a)和H₄GeW₁₂O₄₀·40H₂O(简写为GeW₁₂^a)),采用表面活性剂智能化控制的软化学法制备了相应的4种Keggin型多酸纳米材料,分别为Ag₃PW₁₂O₄₀·36H₂O(简写为PW₁₂^b)、Ag₃PMo₁₂O₄₀·34H₂O(简写为PMo₁₂^b)、Ag₄SiW₁₂O₄₀·35H₂O(简写为SiW₁₂^b)和Ag₄GeW₁₂O₄₀·40H₂O(简写为GeW₁₂^b)。采用IR、UV-Vis、XRD和SEM表征多酸的结构和纳米粒子的形貌。在室内黑暗条件下,100 mg样品可在5 min内把20 mg·L^-1的100 mL亚甲基蓝(MB)染料溶液脱色,使其变为接近无色,吸附效率最高可达96.3%,吸附效率大小为PMo₁₂^b > PW₁₂^b > GeW₁₂^b > SiW₁₂^b。相同条件下,100 mg样品使20 mg·L^-1的100 mL罗丹明B(RhB)染料溶液30 min内脱色完全,脱色效率最高可达96.1%,吸附效率大小为PW₁₂^b > PMo₁₂^b > SiW₁₂^b > GeW₁₂^b。说明该4种多酸纳米材料具有较高的吸附有机染料性能。

关键词: 纳米材料多金属氧酸盐吸附亚甲基蓝罗丹明B

基金项目: 国家自然科学基金(No.21201031),高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题(No.20120043120007),吉林省科技发展计划青年科研基金(No.201201072)资助项目。

Abstract: Four Keggin-based nanomaterials (PMo₁₂^b, PW₁₂^b, SiW₁₂^b and GeW₁₂^b) were controllably prepared. The structure and the size of all the compounds have been characterized by IR, UV-Vis, XRD and SEM. Further investigations showed that four Keggin-based nanomaterials exhibited fast adsorption rate towards dye molecules. The adsorption efficiency of those compounds (100 mg) towards MB (100 mL of 20 mg·L^-1) could reach up to 96.3% in the initial 5 min under dark condition, the adsorption efficiency sequence is PMo₁₂^b > PW₁₂^b > GeW₁₂^b > SiW₁₂^b. And also, the adsorption efficiency towards RhB (100 mL of 20 mg·L^-1)could reach up to 96.1% in 30 min under same conditions, the adsorption efficiency sequence is PW₁₂^b > PMo₁₂^b > SiW₁₂^b > GeW₁₂^b. All the investigations indicate that the four kind of POMs-nanomaterials present excellent adsorption properties of the organic dyes.

Keywords: nanomaterial polyoxometalate (POM) adsorption methylene blue (MB) Rhodamin B (RhB)

投稿时间：2015-05-28 修订日期：2015-07-17

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纳森巴特,陈维林,刘竹君,徐莎莎,王恩波.四种Keggin型多酸纳米材料的制备及其吸附有机染料的性能[J].无机化学学报,2015,31(9):1820-1826.

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