图1.(a、b)二维CuS纳米片的形貌图;(c、d)三维分等级结构CuS纳米片簇的形貌图(e、f)离子置换产物的形貌图;(g)催化机理图;(h)不同样品的一级反应速率常数图。
近日,Nature出版社出版的期刊《Scientific Reports》在线发表了以我中心在读硕士研究生张向丹同学为第一作者的题为《连续反应构筑具有可调控催化性能的分等级结构硫化铜纳米晶》的研究论文。此项工作采用简便的原位连续反应,在温和的溶剂热条件下,成功实现了二维CuS纳米片到三维分等级结构的转变。该三维分等级结构由宏观三维网状、亚微米级片、纳米级纳米片层层垂直分形构成,相比传统材料,具有大比表面积、高活性位点的特点。基于上述优势,研究人员将该三维分等级结构CuS纳米片簇作为高效催化剂引入到有机染料降解体系中,发现该材料具有优异的催化降解效率。与传统的废水降解催化剂相比,这种材料具有制备方法简单、成本低、低能耗、形态可控等特点。此外,研究人员还采用阳离子置换的方法,证明了这种材料具有去除废水中铜离子的能力。该研究为三维分等级纳米晶体的设计和制备提供了新思路,同时对印染废水的处理具有很高的借鉴意义。