杂多酸阴离子[Co2Bi2W20O070]10-柱撑水滑石光催化降解甲基橙.pdf

第23卷第5期
化学研究
中国科技核心期刊
2012年9月
CHEMICAL RESEARCH
hxy(@henu.edu.cn
杂多酸阴离子[Co2Bi2W200n0]0-柱撑水滑石光催化降解甲基橙
彭芋杰,许林“
东北师范大学化学学院,吉林长春130024)
摘要:采用离子交换法合成了一种新型的杂多酸阴离子[Co2Bi2W2O》o]-柱撑水滑石类层状化合物,利用X
射线衍射仪和傅立叶变换红外光谱仪分析了其晶相结构;研究了[Co2 Biz W2a C]柱撑水滑石光催化降解甲
基橙的活性.结果表明,合成的[Co2BilW2oOo]~杂多酸阴离子柱撑水滑石较好地保持了水滑石原有的晶体形
貌,具有较高的离子交换度,与此同时,杂多酸阴离子替换NO3后,可以在一定程度上提高催化剂的催化活性
这主要归因于水滑石材料中杂多酸阴离子和水滑石层板之间的协同效应
关键词:杂多酸;柱撑水滑石;甲基欖;光催化降解
中图分类号:0614.4
文献标志码:A
文章编号:1008-1011(2012)05-003604
Degradation of methyl orange photocatalyzed by pol yoxometalate-
intercalated layered double hydroxide
PENG Yu-jie, XU Lin
College of Chemistry, Northeast Normal University, Changchun 130024, Jilin, China)
Abstract: Polyoxometalate-intercalated layered double hydroxide(pom-i_DH)was obtained b
aqueous ion exchange of a ZN-AL LDH precursor in nitrate. The crystalline structure of result
ant POM-LDH with polyoxometalate anion [Co, Bi2 W2 O"was analyzed by means of X-ray
diffraction and Fourier transform infrared spectrometry. It has been found that as-synthesized
POM-IDH well retains the crystalline morphology of hydrotalcite and possesses a high ion ex
change capacity. In the meantime, the intercalation of large cluster anion [Co2 Bi W2 O 1 0
into LDH contributes to increase the catalytic activity to the degradation to cationic dye methyl
orange. This is mainly attributed to the synergistic effect between the polyoxometalate anion
Co Bi Wa O]-and the layered structure of the hydrotalcite
Keywords: polyoxometalates; layered double hydroxides; methyl orange; photocatalyzed deg-
radation
在我国,印染废水是工业废水中的主要成分,染料废水具有组分复杂、浓度高、毒性大、生物降解性差等
特点.废水中有机组分大多以芳烃及杂环化合物为母体,并带有显色基闭(如-N=Nー、N-(O)及极性基
团(如一SO3Na、-OH、-NH2)1.甲基橙是一种较难降解的有色化合物,在酸性和碱性条件下的偶氮和
配式结构是化合物的主体结构.选择其作为染料模型化合物具有一定的代表性.
多金属氧酸盐(POM)是绿色催化剂,其优点是在均相和非均相体系中,都可作为酸碱、氧化还原或双功
能催化剂,水滑石类化合物(LDH)是一种很重要的离子型层状无机材料,由于独特的结构特性、组成及孔
结构的可调变性以及优良的催化性能,使其在吸附、离子交换、催化等方面具有巨大的应用潜力.杂多酸阴
收稿日期:20]2-03-24
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20971019
作者简介:彭莩杰(1990-),男,本科生,主要从事多酸合成与材料化学的研究.“通讯联系人.