不同形貌Co3O4的制备及其活化过一硫酸盐降解亚甲基蓝的性能

摘要：

分别采用尿素水热-煅烧法、化学浴沉积-煅烧法和草酸盐热解法制备出具有不同形貌的Co3O4(Co3O4-A、Co3O4-B和Co3O4-C)粉体材料,对比了它们作为催化剂活化过一硫酸盐(PMS)降解亚甲基蓝(MB)的性能.结果表明,3种Co3O4材料均具有分级微/纳米结构,形貌分别呈绒球状、无规则颗粒状和纤维状.PMS在3种催化剂作用下的分解过程均符合一级反应动力学模型,反应速率常数依次为0.047 1、0.217 4和0.003 7 min-1.无规则颗粒状Co3O4-B表现出最高的PMS活化性能,是其具有最大比表面积、最高表面氧空位浓度以及表面羟基密度综合作用的结果.在催化剂用量0.02 g-L-1、PMS投加量0.6 mmol·L-1的工艺参数条件下,Co3O4-B/PMS高级氧化体系在25 min内对MB的降解即可达98.33％.电子顺磁共振测试证实Co3O4-B/PMS高级氧化体系中存在·SO4-、·OH、·O2-和1O2四种活性氧物种,基于此提出了 Co3O4-B活化PMS及降解MB的反应机理.

关键词：高级氧化技术、Co3O4、过一硫酸盐、表面羟基、亚甲基蓝

所属期刊栏目：38

分类号：X131.2;O614.81+2(环境化学)

资助基金：重庆市教委科技项目;重庆理工大学科研项目;重庆理工大学科研项目;重庆理工大学科研项目

在线出版日期：2023-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2191-2201