铁锰双金属氧化物对过硫酸氢钾降解酸性橙7的催化效果

作者：张古承; 张静; 万子谦; **宇; 丁超; 安晓倩

来源：环境科学研究, 2015, 28(12): 1902-1907.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2015.12.12

• 溶胶-凝胶法
• Fe-MnOx催化剂
• 酸性橙7
• 硫酸根自由基(·SO4-)

为了发挥均相体系中过渡金属元素对PMS(过硫酸氢钾)的催化效果,同时解决存在的金属离子污染的问题,以AO7(酸性橙7)为目标污染物,研究了采用溶胶-凝胶法(sol-gel method)制备Fe-MnOx(铁锰双金属氧化物)催化剂催化PMS的效果及降解机理.结果表明:ρ(Fe-MnOx)由50 mg/L升至200 mg/L后,35 min时AO7降解率由53.74%升至96.65%;继续升高ρ(Fe-MnOx),AO7降解率提升效果不明显.随着ρ(PMS)0(PMS初始质量浓度)的升高,AO7的降解率变化趋势与之相同;而随着ρ(AO7)0(AO7初始质量浓度)的升高,AO7降解率有所下降.分别投加EA(乙醇)、TBA(叔丁醇)这2种捕获剂来验证体系氧化物种时发现,55 min时AO7降解率分别为79.40%和91.33%,氧化体系的主要氧化物种为·SO4-(硫酸根自由基)和少量·OH(羟基自由基).XRD(X射线衍射)和XPS(X射线光电子能谱)结果显示,Fe-MnOx催化剂中的Fe、Mn主要以Fe3+、Mn2+、Mn4+3种形式存在,Fe、Mn、O3种元素中,Fe3+、Mn2+、Mn4+、O2-和表面羟基氧的摩尔比分别为20.49%、26.46%、5.60%、32.51%和14.91%.研究显示,Fe-MnOx催化剂具有金属离子溶出量低、催化性能良好等优良性能,能够有效催化PMS生成自由基,对水中的污染物具有良好的降解效果.

• 出版日期2015
• 单位四川大学