Adsorption Reduction of Hexavalent Chromium and co-Catalytic Degradation of Organic Pollutants by Carbon Doped Hexagonal Boron Nitride Supported MoS2

doi:10.7503/cjcu20210429

Abstract

Abstract:

Aiming at the problem of the low Cr（Ⅵ） removal capacity of molybdenum disulfide（MoS₂） due to easy agglomeration， dopamine was used to modify hexagonal boron nitride（BN） with excellent adsorption and chemical stability， and then the carbon doped hexagonal boron nitride supported MoS₂nanocomposite （c-BN@MoS₂） was obtained by calcination and hydrothermal method， improving the dispersion of MoS₂ in the composite materials. The performance of c-BN@MoS₂ on the adsorption and reduction of Cr（Ⅵ） and the synergistic catalytic degradation of organic pollutants were deeply investigated at room temperature. The experimental results indicated that the adsorption reduction removal rate of Cr（Ⅵ） at 50 mg/L by c-BN@MoS₂ was more than 95% within 40 min. The maximum capacity for Cr（Ⅵ） removal could reach 401 mg/g under pH of 2.0 at 25 ℃， which was obviously higher than that of Cr（Ⅵ） by MoS₂（98 mg/g）. This may be attributed to the fact that the introduction of c-BN increased the specific surface area and average pore diameter of MoS₂， promoting the formation of 1T phase of MoS₂， which is conducive to the adsorption of Cr（Ⅵ） and accelerating the electron transfer in the redox process. When c-BN@MoS₂ was introduced into the Fe²⁺/PMS system， the degradation performance of sulfamethoxazole was significantly enhanced， and its reaction rate constant was 4 times as high as that of the Fe²⁺/PMS system， which was mainly due to the fact that c-BN@MoS₂ significantly accelerated the transition from Fe³⁺ to Fe²⁺， resulting in more ·OH production， thereby achieving the enhancement effect of pollutants degradation. This paper opens up a new direction for the treatment of heavy metals and organic pollutants in wastewater by hexagonal boron nitride， and provides a useful reference for the efficient treatment of wastewater pollution.

Key words: Hexagonal boron nitride, Molybdenum disulfide, Hexavalent chromium, Organic contaminant

CLC Number:

O643

TrendMD:

CUI Jinping, CHEN Wenxian, YU Feifan, CAO Shiyu, LYU Weiyang, YAO Yuyuan. Adsorption Reduction of Hexavalent Chromium and co-Catalytic Degradation of Organic Pollutants by Carbon Doped Hexagonal Boron Nitride Supported MoS₂[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(10): 3125.

Figures/Tables 8

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Adsorption Reduction of Hexavalent Chromium and co-Catalytic Degradation of Organic Pollutants by Carbon Doped Hexagonal Boron Nitride Supported MoS₂

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