聚乙烯吡咯烷酮功能化的ZnO对甲基橙和刚果红吸附及光催化降解的动力学研究

本研究集中于新制备的氧化锌（ZnO）聚乙烯吡咯烷酮（PVP）复合材料在甲基橙和刚果红的吸附和光催化去除中的应用。ZnO–PVP复合材料的比表面积和孔径均相对高于未改性ZnO。这一发现表明了PVP在金属氧化物–PVP复合材料中的作用。FT-IR分析显示了氧化锌与聚乙烯吡咯烷酮不同官能团之间的化学相互作用，这对从水相体系中去除偶氮染料具有重要意义。针对ZnO–PVP复合材料在水溶液中去除甲基橙和刚果红的吸附进行了详细的动力学研究。伪二级动力学模型被认为最适用于这两种染料。通过采用Boyd和颗粒内扩散模型研究了控制吸附动力学的机制。结果确认，ZnO–PVP复合材料对染料的吸附主要受膜扩散（外部扩散）控制，染料的内部传输劣于外部传输。由于存在额外的官能团和染料的大小，甲基橙的吸附容量高于刚果红。发现随着H2O2的添加，染料在紫外光照射下的光催化降解显著增加。