N掺杂Co_(3)O_(4)纳米片的制备以及活化过一硫酸盐的性能研究

采用牺牲模板法合成N掺杂Co_(3)O_(4)纳米片(N-Co NS),通过透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和光电子能谱(XPS)对制备材料的形貌结构、化学组成进行分析,并通过催化活化过一硫酸盐(PMS)降解水中双酚A(BPA)来探究催化剂的催化性能.实验结果表明与Co_(3)O_(4)纳米颗粒(Co NP)、Co_(3)O_(4)纳米片(Co NS)相比,N-Co NS表现出了较高的催化性能.在PMS浓度为2 mmol·L-1、BPA初始质量浓度为50 mg·L-1的反应条件下,N-Co NS在10 min内完全降解水中的BPA,表明N掺杂和二维纳米片结构有利于催化剂性能的提升.通过pH及离子影响实验证实N-Co NS在复杂水化学环境中仍具有较高的活性.此外结合自由基捕获实验和电子顺磁共振(EPR)测试证实反应体系中产生了高氧化活性的羟基自由基和硫酸根自由基.