Surface‐Engineered 2D Bimetallic FeNi‐MOFs Derived from Layered Double Hydroxides for Photocatalytic Membranes with Enhanced Dye Fixation in Wastewater Treatment

层状双氢氧化物 双金属片 光催化 材料科学 膜 废水 化学工程 污水处理 表面改性 吸附 废物管理 催化作用 冶金 化学 有机化学 金属 工程类 生物化学
作者
Gopalakrishnan Karthikeyan,Sakar Mohan,Muthu Austeria P,R. Geetha Balakrishna
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (6): e2409133-e2409133 被引量:23
标识
DOI:10.1002/smll.202409133
摘要

Abstract FeNi‐based layered double hydroxides (LDHs) are used as precursors to derive bimetallic FeNi‐metal organic frameworks (D‐FeNi MOFs) with terephthalic acid ligands, offering enhanced properties compared to conventionally prepared FeNi‐MOFs (C‐FeNi MOFs). D‐FeNi MOFs exhibited superior structural, surface, and electrochemical features, confirmed by density functional theory (DFT) studies, which also predicted their catalytic mechanism. Band edge potential calculations through Mott–Schottky analysis revealed their favorable redox potential, enhanced charge transfer, and reduced recombination resistance, explaining their superior photocatalytic efficiency. D‐FeNi MOFs degraded 91% of rhodamine B (RhB) and 89% of Congo red (CR), outperforming C‐FeNi MOFs, which degraded 84% and 77%, respectively. These MOFs are incorporated (3, 5, and 7 wt%) into polysulfone (PSU) membranes to develop photocatalytic membranes. The 7 wt% membranes (FNM7) exhibited high water flux (54.4 L m −2 h −1 ) and dye flux (≈51.1 and 41.6 L m −2 h −1 ) with rejection rates of ≈88% and 90% for RhB and CR, significantly surpassing bare membranes. FNM7 demonstrated superior anti‐fouling and photocatalytic regeneration (12.9% RhB, 9.6% CR degradation under sunlight) across three cycles. DFT studies showed FeNi centers weaken dye molecule bonds, aiding degradation, while carboxyl groups in MOFs formed robust hydrogen bonds with PSU, ensuring no particle leaching. This highlights D‐FeNi MOF‐membranes as an efficient system for wastewater treatment.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
粘土人完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
song99发布了新的文献求助10
1秒前
打打的应助被裤裤子采纳,获得10
2秒前
HE发布了新的文献求助10
2秒前
随风完成签到 ,获得积分10
2秒前
pp完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
自然的幻竹完成签到 ,获得积分10
5秒前
wl发布了新的文献求助10
6秒前
luohuan发布了新的文献求助10
6秒前
aaaa的应助被NN采纳,获得30
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
gaozijing发布了新的文献求助10
7秒前
虹虹完成签到,获得积分20
7秒前
翊悠yo完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
song99完成签到,获得积分10
9秒前
潘火柴人发布了新的文献求助10
9秒前
jj完成签到,获得积分10
9秒前
虹虹发布了新的文献求助10
10秒前
Jasper的应助被可爱的妖丽采纳,获得10
10秒前
whb发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
时淮靖的应助被goodbuhui采纳,获得10
11秒前
FashionBoy的应助被陈住气采纳,获得10
11秒前
v0id的应助被itsmegoby采纳,获得10
11秒前
12秒前
聪明的芳芳完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8149580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9546794
关于积分的说明 21677836
捐赠科研通 7736705
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3424139
关于科研通互助平台的介绍 2549128
邀请新用户注册赠送积分活动 2467349