基于含铬革屑制备吸附-降解型胶原/ZnO复合材料

作     者：田振华 高盼盼 于若泓 赵文杰 TIAN Zhenhua;GAO Panpan;YU Ruohong;ZHAO Wenjie

作者机构：陕西科技大学轻工科学与工程学院西安710021 陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心西安710021 兴业皮革科技股份有限公司泉州362000 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：125-135页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：中国博士后科学基金(批准号:2022M722668) 国家自然科学基金(批准号:22278256) 西安市科学技术协会青年人才托举计划项目(批准号:959202313003)资助 

主　　题：胶原 氧化锌 亚甲基蓝 吸附性能 光催化降解 

摘      要：危险废弃物含铬革屑的资源化利用是制革行业面临的一大难题.含铬革屑的主要成分胶原可作为吸附材料,但存在稳定性差、需解吸等问题,限制了其在水处理领域的应用.本文通过酸法从含铬革屑中提取胶原纤维并原位负载纳米氧化锌(ZnO)制备了吸附-降解型胶原/ZnO复合材料.红外光谱及X射线衍射谱图显示,ZnO成功负载且呈片状,具有六角纤锌矿晶型,负载到胶原纤维上后并不会影响其自身的光响应范围,禁带宽度为3.20eV.当锌前驱体溶液浓度为0.12mol/L、胶原纤维分散液pH值为8、胶原海绵质量为60mg时,复合材料光催化性能最佳;在160min内对10mg/L亚甲基蓝(MB)的降解率达95.2%;循环5次后,降解率依然可达到87.5%.动力学模型拟合结果显示,复合材料对MB的吸附更符合拟二级吸附动力学模型,受化学吸附控制;MB的光催化降解过程符合一级降解动力学方程,降解速率最高为0.0172min^(-1).此外,ZnO的引入提高了复合材料的抗菌性和热稳定性.