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

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1、第23卷第5期化学研究中国科技核心期刊2012年9月CHEMICALRESEARCHhxyj@henu．edu．cn杂多酸阴离子ECo：BiW：0070]一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[Co。BizW。0。]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[Co。BiWz。0o]柱撑水滑石光催化降解甲基橙的活性．结果表明，合成的[CoBiW。0。]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

2、离子交换度．与此同时，杂多酸阴离子替换NO{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；甲基橙；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)05～003604Degradationofmethylorangephotocatalyzedbypolyoxometalate-intercalatedlayereddoublehydroxidePENGYUjie，XULin(CollegeofChemistry．Northea

3、stNormalUniversity，Changchun130024，Jilin，China)Abstract：Polyoxometalate—intercalatedlayereddoublehydroxide(POM—IDH)wasobtainedbyaqueousionexchangeofaZn—A1LDHprecursorinnitrate．Thecrystallinestructureofresult—antPOM—IDHwithpolyoxometalateanionECo2Bi2W2。070]。一wasanalyzedbymeansofX

4、—raydiffractionandFouriertransforminfraredspectrometry．Ithasbeenfoundthatas—synthesizedPOM—IDHwellretainsthecrystallinemorphologyofhydrotalciteandpossessesahighionex—changecapacity．Inthemeantime，theintercalationoflargeclusteranion[Co2Bi2W20070]一intoLDHcontributestoincreasethecat

5、alyticactivitytothedegradationtocationicdyemethylorange．Thisismainlyattributedtothesynergisticeffectbetweenthepolyoxometalateanion[Co2Bi2W20070]一andthelayeredstructureofthehydrotalcite．Keywords：polyoxometalates；layereddoublehydroxides；methylorange；photocata1yzeddeg—radatjOn在我国，印

6、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，并带有显色基团(如一N—N一、一N一0)及极性基团(如一SO。Na、一OH、一NHz)l_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醌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、组成及孑L结构的可

7、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：20120324．基金项目：国家自然科学基金资助项目(20971019)．作者简介：彭芋杰(1990一)，男，本科生，主要从事多酸合成与材料化学的研究．*通讯联系人第5期彭芋杰等：杂多酸阴离子COo。BiW。O。]”柱撑水滑石光催化降解甲基橙37离子柱撑水滑石类层柱状化合物是近几年才开发的一类新型材料．它是利用水滑石层间阴离子的可交换性质，通过水溶液中杂多酸阴离子对水滑石柱阴离子的直接交换制得的．由于水滑石具有碱性和催化活性，以及杂多酸盐在催化上的优良性能，

8、把杂多酸阴离子引入水滑石层间，以期得到优异的催化特性E]．魏小毳等人使用离子交换法合成了杂多酸