CoFe_(2)O_(4)-沸石复合催化剂的制备与优化

采用溶剂热法制备CoFe_(2)O_(4)-沸石复合材料,通过构建高分散的小纳米粒径CoFe_(2)O_(4)-沸石复合催化剂以提升其催化性能,并优化其合成条件。为测试该催化剂的催化性能,以铬黑T(EBT)为目标污染物,分析CoFe_(2)O_(4)及CoFe_(2)O_(4)-沸石复合材料活化过一硫酸盐(PMS)的效果。结合材料表征手段分析合成的催化剂的物象组成和微观形貌结构。实验结果表明:50 mL乙二醇和0.03 mol乙酸钠的条件下制备所得CoFe_(2)O_(4)粒径尺寸最小,为10.647 nm,晶粒纯度高,且0.2 g/LCoFe_(2)O_(4)和0.15 g/L PMS在30 min内对200 mg/L EBT的去除率达到73.95%。CoFe_(2)O_(4)纳米颗粒能较好地分散负载在沸石表面,形成复合催化剂,其中0.2 g/L CoFe_(2)O_(4)∶沸石-1∶1复合催化剂和0.15 g/L PMS在30 min内对200 mg/L EBT的去除率达到89.75%,降解效果较好,且该催化剂能通过外部磁铁磁选回收。此外,催化体系对EBT的降解由自由基和非自由基途径共同决定。

CuAl-LDO活化过一硫酸盐降解罗丹明B

采用沉淀-煅烧法制备了Cu/Al不同物质的量比的层状双金属氧化物(CuAl x-LDO,x为Cu与Al的物质的量比),用于活化过一硫酸盐(PMS)去除罗丹明B(Rh B)。考察了催化剂用量、PMS用量、pH、RhB质量浓度、温度和无机阴离子对RhB去除率的影响。通过SEM、XRD、FTIR、XPS和BET测定与表征了CuAl x-LDO的结构与性能。结果表明,在投加量均为300 mg/L的CuAl 2:1-LDO和PMS、反应温度为25℃、pH=5.6、Rh B质量浓度为100mg/L的条件下,30min内Rh B的去除率为97.1%。同时,CuAl2:1-LDO/PMS反应体系在pH为3.0~11.0的较宽范围内,对Rh B的去除率达90%以上,并且催化剂第4次使用时Rh B去除率仍达71.0%。另外,电子顺磁共振(EPR)、猝灭实验和UV-Vis光谱结果表明,在CuAl2:1-LDO/PMS体系中产生了较多的硫酸根自由基(SO_(4)^(-)·)和羟基自由基(·OH),其中·OH在RhB的去除过程中起主导作用,作用于芳香环使染料脱色。