摘要

过碳酸钠是过氧化氢与碳酸钠的加成化合物,具有在存储、运输和使用过程中安全稳定的优点。采用共沉淀-高温煅烧法制备纳米片状Mn2O3@ɑ-Fe3O4,活化过碳酸钠(SPC)产生自由基氧化降解偶氮染料活性黑5(RBK5)。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)及比表面积测试(BET)表征制备的纳米片状Mn2O3@ɑ-Fe3O4催化剂,分别探究催化剂投加量、过碳酸钠浓度、初始pH值及RBK5溶液浓度对降解效率的影响。当催化剂投加量为0.3 g·L-1,过碳酸钠浓度为1.0 mmol·L-1,初始pH值为3,反应时间为90 min时,RBK5的降解效率达88%,反应过程符合拟一级动力学(R2>0.9)。Mn2O3@ɑ-Fe3O4/过碳酸钠体系中起氧化降解作用的活性物种为·OH、CO3-·、O2-·和1O2,其中·OH占据主导地位,XPS反映了铁锰元素存在价态以及双金属间的协同作用,依据猝灭实验及XPS分析降解机理。

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