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Template-Free Synthesis of Oxygen-Doped Bundlelike Porous Boron Nitride for Highly Efficient Removal of Heavy Metals from Wastewater
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2018-09-27 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.8b01936 Fei Liu 1 , Shun Li 1 , Dongfang Yu 1 , Yiping Su 1 , Ningning Shao 1 , Zuotai Zhang 1
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2018-09-27 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.8b01936 Fei Liu 1 , Shun Li 1 , Dongfang Yu 1 , Yiping Su 1 , Ningning Shao 1 , Zuotai Zhang 1
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Heavy metal pollution has raised global concerns with regards to environmental sustainability, thus demanding the development of high-performance adsorbent materials. Herein, we report a novel solvent-mediated synthetic strategy for preparing oxygen-doped bundlelike porous boron nitride (OBPBN) through a simple two-step template-free reaction that involves thermal evaporation of the solvent and high-temperature pyrolysis processes. The resulting OBPBN with an interconnected mesoporous microstructure exhibits excellent adsorption performance for various heavy metal ions including Cu2+, Pb2+, Zn2+, and Cr3+. In particular, the exceptional selectivity for the extraction of Cu2+ (427.12 mg/g) and Pb2+ (316.32 mg/g) places the as-obtained OBPBN among the top boron nitride-based adsorbent materials. The high adsorption performance for heavy metals is mainly attributed to the synergistic effect of oxidizing groups and lattice defects induced by oxygen doping as well as the high specific surface area (474.3 m2/g) and porosity (0.332 cm3/g) originating from the OBPBN. In addition, the excellent reusability of the OBPBN has been also confirmed. The current synthetic approach would lead to a facile and high throughput fabrication of porous boron nitride materials for future applications in environment remediation, such as the extraction of heavy metals from waste and polluted water.
中文翻译：
不含氧的束状多孔氮化硼多孔氮的无模板合成，用于高效去除废水中的重金属
重金属污染已引起全球对环境可持续性的关注，因此需要开发高性能的吸附材料。在这里，我们报告了一种新颖的溶剂介导的合成策略，该方法通过简单的两步无模板反应（包括溶剂的热蒸发和高温热解过程）来制备氧掺杂的束状多孔氮化硼（OBPBN）。所得的具有互连的中孔微结构的OBPBN对包括Cu 2 +，Pb 2 +，Zn 2+和Cr 3+在内的各种重金属离子均显示出优异的吸附性能。尤其是铜2+（427.12 mg / g）和铅的萃取具有出色的选择性2+（316.32 mg / g）将获得的OBPBN放在顶级的氮化硼基吸附材料中。对重金属的高吸附性能主要归因于氧掺杂引起的氧化基团和晶格缺陷的协同效应，以及源自的高比表面积（474.3 m 2 / g）和孔隙率（0.332 cm 3 / g） OBPBN。另外，还证实了OBPBN的极好的可重用性。当前的合成方法将导致多孔氮化硼材料的简便且高通量的制造，以用于未来的环境修复，例如从废物和污水中提取重金属。
更新日期：2018-09-27
中文翻译：
不含氧的束状多孔氮化硼多孔氮的无模板合成，用于高效去除废水中的重金属
重金属污染已引起全球对环境可持续性的关注，因此需要开发高性能的吸附材料。在这里，我们报告了一种新颖的溶剂介导的合成策略，该方法通过简单的两步无模板反应（包括溶剂的热蒸发和高温热解过程）来制备氧掺杂的束状多孔氮化硼（OBPBN）。所得的具有互连的中孔微结构的OBPBN对包括Cu 2 +，Pb 2 +，Zn 2+和Cr 3+在内的各种重金属离子均显示出优异的吸附性能。尤其是铜2+（427.12 mg / g）和铅的萃取具有出色的选择性2+（316.32 mg / g）将获得的OBPBN放在顶级的氮化硼基吸附材料中。对重金属的高吸附性能主要归因于氧掺杂引起的氧化基团和晶格缺陷的协同效应，以及源自的高比表面积（474.3 m 2 / g）和孔隙率（0.332 cm 3 / g） OBPBN。另外，还证实了OBPBN的极好的可重用性。当前的合成方法将导致多孔氮化硼材料的简便且高通量的制造，以用于未来的环境修复，例如从废物和污水中提取重金属。
京公网安备 11010802027423号