铕掺杂对Co3O4活化过一硫酸盐降解亚甲基蓝性能的增强

作者：夏强; 廖小刚; 沈海丽; 郑林; 李纲^*; 沈俊

来源：无机化学学报, 2022, 38(08): 1567-1576.

• 路易斯酸
• Co3O4
• 非均相催化
• 过一硫酸盐
• 亚甲基蓝

以 Co(NO3)2和 Eu(NO3)3为原料，采用草酸盐-热分解法制得了系列不同 Co/Eu 比例(nCo/nEu)的多孔双金属复合氧化物催化剂，并对其活化过一硫酸盐(PMS)降解亚甲基蓝(MB)的性能进行对比评价。结果表明，按 nCo/nEu=9制得的材料(Co9Eu1)具有最为优异的活化 PMS 降解 MB 的性能。在温度为 25 ℃、催化剂用量和 PMS 浓度分别为 0.10 g·L-1和 0.6 mmol·L-1的反应条件下，Co9Eu1/PMS体系对 MB 的降解率可达 86.66%，而纯 Co3O4催化下的 MB 降解率仅为 52.62%。Co9Eu1出色的催化性能是由于 Eu3+的缺电子特性增强了对吸附于催化剂表面 PMS 的极化而使其更易被主催化成分 Co3O4活化。体系中阴离子 C2O42-和 HCO3-的存在对 Co9Eu1/PMS氧化降解 MB 的性能具有明显抑制作用。猝灭实验和电子顺磁共振谱(EPR)证实 Co9Eu1/PMS体系中同时存在 SO4-·、·OH和·O2-三种自由基型活性物种以及1O2非自由基型活性物种，其中 SO4-·对 MB的氧化降解起关键作用。Co9Eu1具有良好的稳定性，在连续4次循环使用中其催化性能未见明显变化。

• 出版日期2022
• 单位重庆理工大学; 化学化工学院