Fe3O4/MoOxSy表面缺陷实现自由基与非自由基类芬顿反应历程的切换(英文)

作者：刘昕玥; 闫心怡; 刘文元; 闫青云; 邢明阳^*

来源：Science Bulletin, 2023, 68(06): 603-612.

自由基与非自由反应历程共同主导的高级氧化技术,无法实现对有机污染物的高效且高选择性降解,难以满足不同废水的降解需求.本研究通过引入缺陷和调节Mo4+/Mo6+比例,在Fe3O4/MoOxSy活化过一硫酸氢盐(PMS)体系中实现了自由基与非自由基分别主导的类芬顿反应历程的切换.通过表面包硅修饰破坏了Fe3O4和MoOxSy的晶格结构,引入了表面缺陷.丰富的缺陷电子使得催化剂表面暴露更多的Mo4+,进一步促进了PMS活化分解产生自由基,最大反应k值可达1.530 min-1,自由基反应历程主导降解有机污染物的贡献率则达到了81.33%.Fe含量的改变也会影响催化剂表面暴露Mo4+/Mo6+的比例.Mo6+有助于产生1O2,因此,随着Mo6+占比的提高可实现从自由基向非自由基反应历程的切换,且非自由基反应历程主导的降解污染物的贡献率最高可达68.26%.自由基反应历程主导的类芬顿体系可实现对实际有机废水化学需氧量(COD)的高效去除;而非自由基反应历程主导的类芬顿体系则可显著提高废水的可生化性(BOD/COD=0.997).Fe3O4/MoOxSy/PMS类芬顿体系中自由基与非自由基反应历程的切换,拓展了高级氧化技术在废水处理中的靶向应用.

• 单位
  华东理工大学