中性条件Fe/Cu-MCM-41光催化活化H_2O_2/PDS的构-效关系

作者：张传波; 熊志超; 邓佩; 刘力章; 冯斐; 邵莉; 陈建新^*

来源：环境化学, 2023, 1-11.

• MCM-41
• 过氧化氢
• 过二硫酸盐
• 光催化活化
• 构-效关系

本文在室温下制备了Fe-MCM-41和Cu-MCM-41，利用XRD、BET、SEM和TEM等手段对催化剂进行了表征.选取金橙Ⅱ为探针分子、H2O2和PDS作为氧化剂，构建了多相光催化氧化体系，研究中性条件下Fe-MCM-41和Cu-MCM-41光催化活化H2O2和PDS的构-效关系.结果表明，Fe-MCM-41为同晶替换型催化剂，Cu-MCM-41为同晶替换和CuO孤岛共存型催化剂.中性条件下，H2O2受空间位阻和电性排斥影响小，能被Fe-MCM-41孔道内外铁离子高效光催化产生·OH，但难以被Cu-MCM-41中同晶替换和孤岛的铜离子高效光催化；PDS由于受到空间位阻和电性排斥的影响，难以进入Fe-MCM-41和Cu-MCM-41孔道之中，但Cu-MCM-41表面和孤岛上的铜离子能高效光催化PDS产生1O2和SO4-·.UV+H2O2体系中加入Fe-MCM-41，金橙Ⅱ的脱色速率提升了52.9%，反应180 min时体系矿化率从43%提高到了57%;UV+PDS体系中加入Cu-MCM-41，金橙Ⅱ的脱色速率提升了38.7%，反应180 min时体系矿化率从48%提高到了76%.本研究为介孔分子筛光催化剂的开发利用提供理论依据.

• 单位
  鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室; 南昌大学