从废弃锌碳电池中提取的纳米晶ZnMn2O4光催化剂用于水处理

《ChemNanoMat》：Nanocrystalline ZnMn2O4 Photocatalyst from Spent Zinc–Carbon Batteries for Water Treatment

　　循环经济驱动下利用废锌碳电池合成ZnMn?O?光催化剂高效降解环丙沙星，通过固相热处理回收正负极材料制备晶体结构ZnMn?O?，具有窄带隙（1.94eV）、高可见光吸收及71%降解效率，兼具稳定性与环保性。

　　

摘要

水环境中药物污染物和有毒染料的急剧增加迫切需要开发创新且可持续的修复策略。本研究提出了一种基于循环经济的方法，利用废弃的锌碳电池来合成纳米晶ZnMn₂O₄光催化剂，用于降解广谱抗生素环丙沙星。从电池阳极中回收的ZnO和从阴极中回收的MnO₂通过热处理被用作合成ZnMn₂O₄的前体。X射线衍射、扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱分析证实了形成了具有均匀元素分布的晶体尖晶石结构。所合成的ZnMn₂O₄对可见光具有强吸收能力，带隙宽度为1.94电子伏特，并且在降解环丙沙星方面表现出高效的光催化性能，降解率可达71%。该材料具有优异的稳定性、可重复使用性和降解动力学特性，适用于实际应用。这项工作不仅提供了一种可持续的电池废物回收方法，还提供了一种符合绿色化学原则和循环经济理念的低成本、环保型光催化剂，可用于废水处理。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。