复合材料学报

作者：张隐, 黄慧玲, 魏留洋, 甘露, 潘明珠,

关键词：纳米ZnO, 纳米晶纤维素, 高温碳化, 吸附-光催化, 生物质炭,

以纳米晶纤维素（NCC）为形貌诱导模板，醋酸锌（Zn（CH₃COO）₂·2H₂O）为Zn源，采用原位聚合法制备NCC/ZnO纳米杂化物，再经550℃高温碳化，得到生物质炭/ZnO复合材料。采用TEM、XRD、BET、UV-Vis测试研究生物质炭与ZnO固体质量比（0.03：1、0.17：1、0.67：1）对生物质炭/ZnO复合材料形貌、晶体结构、孔结构及光吸收性能的影响。并进一步以亚甲基蓝（MB）为模型污染物，研究生物质炭/ZnO复合材料的吸附-光催化性能，阐明其吸附-光催化机制。结果表明，经550℃高温碳化后，NCC转化为具有石墨微晶结构的生物质炭，其骨架结构得以保留，纳米ZnO均匀负载在生物质炭表面，形成生物质炭/ZnO复合材料。与纯纳米ZnO相比，生物质炭/ZnO复合材料比表面积显著提高，具备优异的吸附性能，同时，NCC转化得到的生物质炭有效提高了ZnO的光生电子-空穴对的分离率。生物质炭/ZnO复合材料通过吸附-光催化协同效应去除水体中的MB，去除率显著增加。当生物质炭与ZnO的固体质量比为0.17：1时，生物质炭/ZnO复合材料的平均孔径为188.99 nm，比表面积为33.51 m²/g，在室温条件下，避光吸附30 min后，再使用500 W紫外灯照射20 min，即对MB降解率达到99.8%。

来源：2019年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

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