磁性氧化石墨烯内嵌银纳米粒子高效还原亚甲基蓝和4-硝基苯酚( High-efficient reduction of methylene blue and 4-nitrophenol by silver nanoparticles embedded in magnetic graphene oxide )

VD Doan NV Nguyen LH Nguyen VA Tran VT Le

本研究设计并合成了一种磁性氧化石墨烯(Ag/Fe3O4@GO)内嵌银纳米粒子（AgNPs）的三元磁性可分离纳米复合材料。以β-环糊精为绿色还原和封盖剂，在Fe3O4@GO表面修饰AgNPs。用X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱、扫描电镜、振动样品磁强计和能量色散X射线能谱对制备的材料进行了表征。研究了制备的Ag/Fe3O4@GO对硼氢化钠还原4-硝基苯酚(4-NP)和亚甲基蓝(MB)染料的催化性能。形态和结构研究表明，Fe3O4和AgNPs在高密度下均匀地分布在GO片上，平均尺寸为12 nm。催化实验表明，Ag/Fe3O4@GO对4-NP和MB具有超快催化还原作用，还原速率常数分别为0.304min1和0.448min1。此外，该催化剂具有良好的稳定性和可重复使用性，重复使用5次后，去除率保持在97%以上。由于Fe3O4具有高饱和磁化强度(45.7EMU/g)的超顺磁性，Ag/Fe3O4@GO催化剂易于磁选回收。此外，所形成的AgNPs与β-CD通过氢键形成网络，阻止了AgNPs的团聚，保证了其较高的催化能力。浸出研究表明，Ag/Fe3O4@GO中Fe和Ag的溶出量很小，表明所合成的催化剂对环境友好。最后，Ag/Fe3O4@GO的高催化性能、优良的稳定性和可回收性使其成为废水中有机污染物的一个潜在的候选材料。

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