摘要
采用油浴-水热两步法制备纳米立方体铁锰双金属催化剂普鲁士蓝类似物PBA-Fe1Mn2,利用纳米立方体结构催化剂接触面积大、活性位点多的特点,有效活化过一硫酸盐(PMS)快速降解活性黑5(RBK5)。通过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)对催化剂进行表征,表明合成的催化剂PBA-Fe1Mn2具有普鲁士蓝立方体结构。铁锰双金属的协同作用与立方体结构上的活性位点有效地提高了RBK5的降解效率。在初始pH值为7、催化剂投加量为0.2g·L-1、PMS浓度 为2 mmol·L-1的最优条件下,在60 min内可使10 mg·L-1的RBK5脱色率高达100%。自由基淬灭实验及EPR表明该体系中HO·、SO4-·参与RBK5的降解,其中催化剂表面的羟基自由基为主要作用基团。XPS反映了铁锰元素存在价态变化以及双金属间的协同作用,不同铁锰价态变化的循环过程促进催化剂的活化,同时根据XPS和三维荧光光谱初步分析降解机制。
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