复合催化剂S-CuCo2O4的制备及其活化PMS降解CIP性能研究

摘要：

采用水热法,以硫脲为硫源对CuCo2O4进行硫化处理合成S-CuCo2O4,对复合催化剂S-CuCo2O4进行XRD、FT-IR、SEM、XPS、ICP-OES、EPR表征,并考察其活化过一硫酸盐(PMS)降解环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)的效果.实验结果表明:成功制备出S-CuCo2O4催化剂,在其表面富含Co(Ⅱ)和Cu(Ⅰ);当催化剂投加量为0.06 g/L、PMS投加量为0.2 g/L、pH=6.4时,复合催化剂S-CuCo2 O4在25 min后对CIP的降解效率可达96.8％,降解效果明显优于CuCo2 O4、CuCo2 S4.自由基淬灭实验和EPR测试表明,SO4-·和1O2是反应体系的主要活性氧物种,其可能的催化机理是:Cu(Ⅰ)和Co(Ⅱ)能直接与PMS反应生成自由基,同时Cu(Ⅰ)能还原Co(Ⅲ)生成Co(Ⅱ),促进Co(Ⅱ)/Co(Ⅲ)循环,催化剂表面存在的氧空位也可与PMS反应生成1 O2,在活性氧物种的共同作用下CIP被高效降解.复合催化剂S-CuCo2 O4在4次循环使用后对CIP的降解效率仍可达93.5％,证明其循环稳定性较好;对其他污染物也有较好的降解效率,具有较好的通用性,在废水处理中具有良好的应用前景.

关键词：环丙沙星、过一硫酸盐、活化、降解、非均相催化剂、CuCo2O4、硫化

所属期刊栏目：42

分类号：X703;TQ426(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金22178326

在线出版日期：2024-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：156-167