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    鈷鐵氧體納米粒子負載電紡碳纖維用于活化過氧單硫酸鹽的催化劑

     
    發布日期:2018-11-08
     

    化學氧化是處理有機污染物的最有效方法。通常,用于處理水污染物的化學氧化技術被歸類為高級氧化方法,涉及到用于降解有機物的活性氧物質,包括羥基和硫酸根。人們對羥基反應過程進行了深入的研究和應用,而由于硫酸根自由基具有氧化電位高、選擇性高、半衰期長等優點,近年來也受到了廣泛的關注。

          鈷鐵氧體(CF)納米粒子(NP)由于其磁性強,易于回收,是Co3O4 NP活化的一種很有前途的選擇。由于水中的鈷鐵氧體納米粒子易于聚集,因此研究人員已經進行了一些嘗試將CF NP固定在基材上。雖然碳質載體由于其土壤豐度而更有利,但用于過氧單硫酸鹽活化的碳載CF的研究僅限于基于石墨烯的鈷鐵氧體,然而,其制備方案較復雜。

    本研究采用靜電紡絲技術通過碳化電紡CF嵌入聚丙烯腈(PAN)纖維來制備碳載CF。碳化后,CF-PAN纖維轉化為鈷鐵氧體納米粒子嵌入式碳納米纖維(CF@CNF),它含有均勻分布的CF NPs,高磁性和穩定的碳載體,使CF@CNF成為活化PMS的極有前途的催化劑。利用莧菜脫色作為模型反應,CF@CNF能夠激活PMS以產生硫酸根,然后在水中使莧菜紅脫色。CF@CNF-PMS的莧菜紅脫色在高溫下得到了很大的促進,并且在弱酸性條件下增強。CF@CNF即使在鹽和表面活性劑存在下也能有效激活PMS,并且可多次重復使用。與其他文獻報道的催化劑相比,CF@CNF也表現出較高的催化活性。

     
     
     

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