【摘 要】
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为解决CoFe2O4因团聚导致催化效率降低的问题,采用两步水热法制备了MnO2/CoFe2O4(物质的量之比为5∶1)磁性纳米复合催化剂,利用XRD、XPS、SEM、BET等手段对催化剂进行表征,并研究了其活化过一硫酸盐(PMS)降解酸性大红3R(AR3R)的效果及其降解机理.结果 表明,MnO2的引入有效解决了CoFe2O4的团聚问题,同时利用≡Mn3+及≡Co3+之间的协同作用进一步提高了MnO2对PMS的催化能力.当pH值为3、PMS和MnO2/CoFe2O4投加量分别为1.25 mmol/L和0.
【机 构】
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华南理工大学环境与能源学院,广东广州510006
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为解决CoFe2O4因团聚导致催化效率降低的问题,采用两步水热法制备了MnO2/CoFe2O4(物质的量之比为5∶1)磁性纳米复合催化剂,利用XRD、XPS、SEM、BET等手段对催化剂进行表征,并研究了其活化过一硫酸盐(PMS)降解酸性大红3R(AR3R)的效果及其降解机理.结果 表明,MnO2的引入有效解决了CoFe2O4的团聚问题,同时利用≡Mn3+及≡Co3+之间的协同作用进一步提高了MnO2对PMS的催化能力.当pH值为3、PMS和MnO2/CoFe2O4投加量分别为1.25 mmol/L和0.3 g/L时,反应10 min后对AR3R(50 mg/L)的降解率为93.5％.自由基淬灭实验和对反应前后MnO2/CoFe2O4的XPS表征结果表明,催化剂表面的≡Mn3+和≡ Co2+均参与了电子传递过程,二者协同活化PMS产生的SO4-·和·OH主导了AR3R的降解.此外,催化剂循环利用实验结果表明,在5次重复使用后该催化剂仍能保持90％以上的催化降解率,具有很好的应用前景.
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