CuO-高岭石活化PMS降解诺氟沙星性能
姚绍武1
钱伟民2
王誉博3
胡小龙3
张文彬2
宋俊颖4
董雄波5
1.山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛 266590;湖州新开元碎石有限公司,浙江湖州 3130022.湖州新开元碎石有限公司,浙江湖州 3130023.山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛 2665904.山东科技大学安全与环境工程学院,山东青岛 2665905.中国地质大学(武汉)教育部纳米地质材料工程研究中心,湖北武汉 430074
摘要：[目的]为解决纯过硫酸盐催化剂在制备过程中易团聚的问题,分析引入高岭石载体后催化剂的结构和催化性能的变化规律,实现对抗生素废水中有机污染物的高效降解.[方法]首先以高岭石为载体,采用水热煅烧法制备了 CuO-高岭石复合材料;使用物相分析、X射线光电子谱、扫描电子显微镜和氮吸附仪等对材料的晶体结构、表面化学态、微观形貌、比表面积以及孔结构特征进行表征,考察不同CuO与高岭石质量比、催化剂用量和过一硫酸盐(peroxymonosul-fate,PMS)用量对NOR降解效率的影响,进行实验条件优化,并系统分析CuO-高岭石复合材料催化PMS降解NOR的机制.[结果]CuO与高岭石质量比为40％时CuO-高岭石复合材料具有最优的催化性能,在催化剂质量浓度为1.5g/L,PMS浓度为1.0mmol/L,NOR初始质量浓度为10 mg/L,反应时间为60 min时,NOR的降解效率为76.21％;CuO-高岭石中Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)之间的价态循环参与PMS的活化,反应体系中主要的活性物种是单线态氧1O2,而超氧自由基O2·-、硫酸根自由基SO4·-和羟基自由基·OH也参与NOR降解过程.[结论]CuO-高岭石复合材料中,CuO纳米片能够均匀地分散并沉积在高岭石载体表面,显著减少CuO纳米片的相互团聚,使得更多反应活性位点暴露,增强复合材料对PMS的活化能力和对NOR的降解能力.
关键词：CuO高岭石过硫酸盐催化剂诺氟沙星
分类号：TB44(工业通用技术与设备)TD985(矿产资源的综合利用)
资助基金：国家自然科学基金(52204289)山东省自然科学基金(ZR2022QE236)青岛市自然科学基金(23-2-1-107-zyyd-jch)
论文发表日期：2024-12-25
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 62-73 )
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