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摘要
为解决纳米Cu0活化过硫酸盐体系主要依赖浸出铜离子参与均相反应且适应pH范围窄(<7)的缺陷,本研究采用共沉淀法制备了纳米Cu0@Fe3O4催化剂,以对-硝基苯酚(PNP)为目标污染物,较系统地考察了Cu0@Fe3O4活化PMS的性能和降解PNP的反应机制.结果表明:(1) pH=5.65、 200 mg·L-1 Cu0@Fe3O4和0.5 mmol·L-1 PMS在60 min内对5 mg·L-1 PNP的降解率可达到96%;(2)在Cu0@Fe3O4/PMS体系中,总铜离子(TCu)和总亚铜离子(TCu+)以及铁离子浸出几乎可以忽略,可认为是非均相反应体系;(3)通过包覆Fe3O4成功改变了Cu0活化PMS降解PNP的反应途径,在5～9的pH范围内都具有良好的降解性能;(4)反应体系中存在SO-4·和HO·两种活性自由基,对反应体系的贡献率分别为34%和60%,HO·是主导自由基;(5)体系中Fe和Cu之间存在双金属协同作用,Cu(Ⅰ)的存在能够促进Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),从而形成良好的氧化还原循环,提高了反应体系的持久性.
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