尖晶石鐵氧體催化單過硫酸鹽降解水中鄰苯二甲酸二丁酯.pdf

1、本文采用蛋清-溶膠凝膠法制備CoFe2O4、CuFe2O4、MnFe2O4和ZnFe2O4四種尖晶石鐵氧體材料。MFe2O4(M=Co, Cu, Mn, Zn)被用作催化劑催化單過硫酸鹽（PMS）產(chǎn)生強(qiáng)氧化的自由基來降解水中的鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）。對(duì)這四種催化劑的催化性能進(jìn)行了比較和研究，并對(duì)催化機(jī)理進(jìn)行了探討。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　文中采用XRD、SEM、BET、XPS、VSM對(duì)磁性尖晶石鐵氧體MFe2O4(M=C

2、o, Cu, Mn, Zn)進(jìn)行了分析以及表征。表征結(jié)果顯示，這四種催化劑屬于多孔型尖晶石鐵氧體，并且有較大的比表面積，平均孔徑大小為2μm左右，各催化劑的實(shí)際元素組成與其分子式元素相同，四種催化劑都表現(xiàn)出很好的磁性。
　　研究了四種催化劑催化PMS降解DBP的性能，分析了初始pH值對(duì)于催化降解效果的影響。以PMS/CoFe2O4體系為例，研究了光照、溫度、催化劑投加量以及PMS初始濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。此外，還對(duì)催化劑的重復(fù)利用性能

3、以及催化過程中催化劑金屬離子的溶出及溶出離子均相催化降解DBP進(jìn)行了探討。采用循環(huán)伏安法以及程序升溫還原法，對(duì)四種催化劑催化PMS降解DBP的性能差異進(jìn)行了探討。并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了催化劑表面的表面羥基點(diǎn)位濃度，得出表面羥基點(diǎn)位濃度與催化降解效果之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CoFe2O4催化PMS降解DBP的催化效果最高；隨著pH的逐漸增加，四組催化降解體系中DBP的降解效果有著相似的變化趨勢(shì)，催化降解效果最好的初始pH為pHzpc；四種催化

4、劑在催化降解實(shí)驗(yàn)中可以保持較高的催化活性，而且利于回收再利用，催化劑在催化降解過程中結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的；四種催化劑的還原能力順序?yàn)镃oFe2O4> CuFe2O4> MnFe2O4> ZnFe2O4；催化體系的初始反應(yīng)速率和催化劑的表面羥基點(diǎn)位濃度呈線性關(guān)系，表面羥基點(diǎn)位濃度與反應(yīng)速率常數(shù)之間存在著線性關(guān)系。
　　結(jié)合叔丁醇、甲醇的淬滅實(shí)驗(yàn)以及磷酸鹽取代實(shí)驗(yàn)，采用共聚焦拉曼、傅立葉變換紅外光譜以及XPS表征方法表征催化過程催化劑表面的變