尖晶石型c-CuFe_2O_4催化过硫酸盐降解偶氮染料

作者：王磊; 成先雄^*; 连军锋; 陈于梁; 张舒萌

来源：精细化工, 2021, 38(10): 2117-2124.

DOI：10.13550/j.jxhg.20210257

• 铁酸铜
• 过硫酸盐
• 高级氧化
• 硫酸根自由基
• 偶氮染料
• 二价铜/三价铜循环
• 水处理技术

以三水合硝酸铜、九水合硝酸铁为原料,在柠檬酸辅助下通过溶胶-凝胶-自蔓延燃烧法制备了尖晶石型纳米铁酸铜(c-CuFe2O4),采用SEM、EDX、XRD、VSM对材料进行了表征。利用c-Cu Fe2O4/过硫酸盐(PDS)体系对偶氮染料活性黑5(RB5)进行催化氧化处理,考察了c-CuFe2O4投加量、初始PDS浓度、反应温度、初始pH、常见无机阴离子和腐殖酸对催化体系的影响。结果表明,300℃煅烧制备得到的c-CuFe2O4催化性能最好,当温度为25℃、RB5初始质量浓度为100 mg/L、c-CuFe2O4-300投加量为1 g/L、初始PDS浓度为8 mmol/L、初始pH为9.00时,RB5的去除率可以达到92.9%,其降解过程遵循准一级动力学模型。猝灭实验发现,催化位点在材料表面和孔隙部位,反应依赖材料表面二价铜/三价铜循环以及游离Cu2+的均相催化,SO4–·和·OH是主要活性产物。c-CuFe2O4具有超顺磁性,可以通过磁分离回收,4次循环实验后能够保持80%以上的去除率。

• 单位
  江西理工大学