MnO₂/CoFe₂O₄活化过一硫酸盐降解酸性大红3R

作者：李彦成; 刘彦禧; 刘叶芳; 黄雷; 黄瑞敏

来源：中国给水排水, 2021, 37(17): 78-85.

DOI：10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2021.17.013

• 铁酸钴
• 二氧化锰
• 过一硫酸盐
• 酸性大红3R

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。

• 单位
  华南理工大学