生物炭负载CuFe2O4催化过硫酸氢钾降解罗丹明B

采用柠檬酸络合法制备了尖晶石CuFe₂O₄改性生物炭(CuFe₂O₄@PBC)材料，利用XRD、SEM和XPS表征催化剂的形貌和结构。研究了不同因素对CuFe₂O₄@PBC催化过硫酸氢钾降解罗丹明B(RhB)的影响。分析结果表明，RhB初始浓度为10 mg/L，催化剂投加量为0.2 g/L,PMS浓度为0.5 mmol/L时，在中性(pH=7)条件下反应90 min可降解98.6%的RhB。CuFe₂O₄@PBC/PMS体系具有良好的pH适应能力和抵抗外界环境影响的能力。自由基猝灭实验分析证明¹O₂、O₂^·-和SO₄^·-是降解RhB的主要活性自由基。循环利用实验表明催化剂经过四次重复使用后仍然能够保持85%以上的降解率。     

Mn3O4-MnOOH复合材料催化过硫酸氢钾降解罗丹明B

在碱性条件下，使用H₂O₂部分氧化Mn(OH)₂制备了Mn₃O₄-MnOOH复合材料，并将其作为过硫酸氢钾活化剂用于催化氧化降解水中难降解染料罗丹明B。采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等多种手段表征了材料的物理化学性质，确定了其为内部Mn₃O₄、外部MnOOH的二元纳米片状核壳式结构。通过考察不同催化体系下罗丹明B的降解效果可得Mn₃O₄-MnOOH复合材料具有比单一锰氧化物更好的催化效能。在此基础上，进一步考察溶液初始pH、催化剂投加量、KHSO₅投加量、污染物浓度等因素对染料降解的影响，确定了适宜的反应条件，即pH为4，催化剂投加质量浓度为0.1 g/L,KHSO₅投加浓度为0.325 0 mmol/L，污染物初始质量浓度为50 mg/L，该条件下，反应30 min后，罗丹明B去除率...     

Fe2+活化过硫酸钠氧化脱色罗丹明B溶液

采用Fe2+活化过硫酸钠降解脱色罗丹明B溶液,考察了Fe2+初始浓度对罗丹明B溶液脱色率的影响及其反应过程中pH的变化。实验结果表明:Fe2+初始浓度活化过硫酸钠降解脱色罗丹明B溶液最佳值为400 mg/L,反应60 min内pH随反应下降。罗丹明B初始浓度为10 mg/L,初始pH为3,投加过硫酸钠初始浓度为400 mg/L,Fe2+初始浓度为400 mg/L时,反应60 min,罗丹明B溶液脱色率达95.7%。其反应过程遵循一级动力学规律,反应途径可分为脱乙基反应、脱色反应、开环反应。     

改性沸石异相催化过硫酸氢钾降解罗丹明6G研究

通过水热法制备Co改性沸石催化剂(Co/沸石),采用SEM、XRD、FTIR和BET等对制备的产品进行了表征,并利用其催化过硫酸氢钾(PMS)降解染料罗丹明6G。实验结果表明,Co/沸石可以高效催化PMS降解罗丹明6G。提高Co/沸石和PMS浓度,罗丹明6G降解效率增大;溶液初始pH在5～11范围内,均可获得较高的降解率;HCO_3ˉ对降解反应具有抑制作用;提高反应温度,有利于降解反应的进行。SO_4~(·-)和~1O_2是降解反应的主要活性氧物种。Co/沸石在重复利用3次后仍具有较好的催化性能。     

硫修饰的多孔Co3O4活化过一硫酸盐降解亚甲基蓝

以Na₂S₂O₃为硫源，采用改进的草酸盐-热解法制备了一系列硫修饰的Co₃O₄多孔催化剂[S_x@Co₃O₄,x=0.25、0.50、0.75、1,x为硫的修饰量，以Co(NO₃)₂·6H₂O的物质的量为基准，下同]。以亚甲基蓝(MB)为降解模型，考察了不同催化剂活化过一硫酸盐(PMS)的性能。探讨了催化剂用量、PMS浓度、反应温度、常见阴离子种类在S_x@Co₃O₄-PMS体系下对MB降解率的影响，并评价了催化剂的循环稳定性。结果表明，随着硫修饰量的增加，Co₃O₄的催化性能逐渐升高，S₁@Co₃O₄表现出最佳的催化性能。硫元素以SO₄^2–     

铁酸铜活化过硫酸氢钾氧化降解油田钻井废水

以Cu(NO_3)_2·3H_2O、Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料,采用共沉淀法制备了尖晶石型CuFe_2O_4催化剂,并利用XRD、FT-IR、SEM和PPMS对CuFe_2O_4催化剂的晶体结构、微观形貌和磁性强度进行了表征。采用CuFe_2O_4/PMS体系氧化降解油田钻井废水,探索了反应温度、初始pH值、反应时间、催化剂用量以及氧化剂用量等因素对CODCr去除效果的影响。结果表明,催化剂CuFe_2O_4为尖晶石结构,晶体结晶度较好,形貌多数呈正方体,具有顺磁性,易于回收;在CuFe_2O_4投加量为2.0 g/L、氧化剂PMS投加量为18 g/L、30℃、pH值为7时反应3 h,CuFe_2O_4对过硫酸氢钾的活化效果最好,钻井废水的CODCr去除在率达72.19%,m(BOD5)/m(CODCr)值从0.028 3增至0.158 8。催化剂稳定性好,循环使用5次,CODCr去除率仍保持在66%以上。     

Mn改性Co3O4催化剂及其低温CO氧化反应研究

利用锰掺杂对Co₃O₄基催化剂进行改性,合成了具有不同Mn掺杂量的Mn_aCo_bO_x催化剂,考察了Mn掺杂量对催化剂结构以及表面物种对CO氧化反应的影响。结果表明,随着Mn掺杂量的增加,Mn_aCo_bO_x催化剂的催化活性显著增加,其变化趋势呈现为“火山型”曲线。Mn₁Co₅O_x催化剂表现出最佳的催化活性,80℃实现CO完全氧化。Mn掺杂提高了催化剂表面Co³⁺含量,有利于CO的吸附和活化过程。同时,Mn掺杂也增强了催化剂的氧迁移能力,有利于CO氧化过程中CO₂的解吸过程和随后表面氧空位的再生过程。     

MIL-101(Cr)催化单过硫酸氢钾降解罗丹明B

采用水热合成法制备金属有机骨架材料MIL-101(Cr),以MIL-101(Cr)为催化剂催化PMS产生SO~-_4·降解RhB。采用SEM、EDS及XRD对制备的MIL-101(Cr)进行表征,表征结果证明成功合成了MIL-101(Cr);对照试验证明MIL-101(Cr)具有催化活性;反应条件试验说明MIL-101(Cr)催化性能受催化剂投加量、氧化剂投加量和pH的影响;循环使用试验证明MIL-101(Cr)具有一定的循环使用性。当MIL-101(Cr)投加量为0.6 g/L、PMS投加量为0.5 g/L、pH值为6.5时,RhB的降解率可达93.3%。     

Fe3O4改性水热炭活化过硫酸钠降解罗丹明B

通过微波水热法,以沼渣为原料,合成了Fe₃O₄改性微波水热炭,研究了Fe₃O₄掺杂量对水热反应进程及反应产物的影响。为拓展水热产物的应用范围,以罗丹明B（RhB）为对象,评价改性水热炭对过硫酸钠的活化能力。结果表明,微波加热功率为400W、Fe₃O₄制备量为水热炭质量的20%时,反应体系14min左右即达到设定温度（200℃）,较无Fe₃O₄条件下反应时间（27min左右）缩短了48.1%,体系压强增加了27.8%。改性水热炭添加量为0.16g、反应时间140min、溶液初始pH为6.7、过硫酸钠投加量为0.1g时,体积为150mL、浓度为40mg/L的RhB降解率可达94.6%,是水热炭单独作用时的3.3倍,过硫酸钠单独作用时的3.9倍。在反应体系中以硫酸根自由基（?\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}）的作用为主,羟基自由基（·OH）和超氧负离子（?{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{-}）为辅。改性水热炭具有良好的超顺磁性和稳定性。     

Co3O4/HY选择性催化苯甲醇氧化合成苯甲醛的研究

以HY分子筛为载体,采用水热法合成了系列Co₃O₄/HY复合分子筛催化剂,通过XRD、SEM、EDS、FT-IR、BET等手段对Co₃O₄/HY进行表征,并对Co₃O₄/HY分子筛催化氧气液相氧化苯甲醇合成苯甲醛的性能进行研究。结果表明,Co₃O₄的引入未破坏分子筛的骨架结构,且Co₃O₄在HY晶体表面形成片层蜂窝状多孔结构,可有效增加催化剂样品的介孔孔容和外表面积,增加催化活性。但Co₃O₄负载过量易出现堆叠现象,使得介孔孔容和外表面积降低,不利于氧化反应进行。以1.0-Co₃O₄/HY为催化剂,在适宜的反应条件下苯甲醇的转化率和苯甲醛的选择性分别达到73.2%和95.8%;催化剂重复使用5次,依然表现出较好的催化活性。     

超细Co3O4粉体的制备及其应用

综述了超细Co3O4粉体的制备方法和特点,简要介绍了超细Co3O4粉体在催化剂、电极、陶瓷等领域的应用现状.     

Co3O4/4A分子筛活化PMS处理高盐AO7废水研究

采用浸渍-焙烧法制备Co₃O₄/4A分子筛复合催化剂,用于活化过一硫酸盐（PMS）处理高盐酸性橙7（AO7）废水。采用扫描电镜、X-射线衍射仪、红外光谱仪等对复合催化剂进行表征,同时考察其稳定性。考察复合催化剂活化PMS对AO7模拟废水的处理效果,结果表明,当Co₃O₄/4A分子筛投加量为0.2 g/L、PMS投加量为0.7 mmol/L、pH为9时,高盐（Na₂SO₄,10 g/L）废水中AO7浓度可在20 min内由15 mg/L左右降至接近0,去除率达99%以上,同时催化剂钴离子溶出量约为0.36 mg/L,低于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定的1 000μg/L。     

水热法合成Bi4Ti3O12/BiOI复合光催化剂对罗丹明B催化活性研究

以Bi(NO₃)₃·5H₂O、KI、K₂TiO(C₂O₄)2为原料,通过水热法合成Bi₄Ti₃O₁₂/BiOI(简记为BTI)复合光催化剂,并对合成的复合催化剂进行X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、固体紫外可见漫反射(UV-vis DRS)表征测试,分析样品的晶体结构、元素组成及光性能等。同时,利用250 W的氙灯模拟可见光照射条件,将催化剂对罗丹明B进行降解实验分析。结果表明：较之单相催化剂Bi₄Ti₃O₁₂和BiOI,二者复合后形成的异质结对可见光的吸收效果均有显著提升,其中以BTI-2(Bi₄Ti₃O₁₂与BiOI的摩尔比2∶1)复合催化剂降解效果最佳,降解率可达95.7%。     

ZIF-67衍生Co3O4/g-C3N4复合材料光催化降解盐酸四环素废水的研究

将ZIF-67与g-C₃N₄按一定质量比复合制备Co₃O₄/g-C₃N₄复合光催化材料,并以此来提高Co₃O₄的光催化性能。利用XRD、SEM和FT-IR对复合材料结构、性能和元素分布进行表征。结果表明,当盐酸四环素(TC-HCl)质量浓度为3 mg/L、质量分数为3%的Co₃O₄/g-C₃N₄投加量为15 mg且pH为中性时,催化剂光催化性能最佳,90 min降解盐酸四环素效率达到了91.1%。3%Co₃O₄/g-C₃N₄复合光催化剂重复使用5次后,其降解率仍可达到88.5%,表明该材料具有一定的光催化稳定性和重复利用性。体系自由基捕获实验证明,产生了·O^-₂、h⁺、·OH...     

ZIF-67@Co3O4催化氧化VOCs性能研究

以MOF为前驱体构筑金属氧化物催化剂对于甲苯等VOCs催化氧化具有重要意义。以廉价且易合成的ZIF-67为前驱体,在不同条件下焙烧制备了一系列催化剂用于甲苯催化氧化,研究了焙烧温度和焙烧时间对所得催化剂结构和甲苯催化性能的影响。结果表明,对ZIF-67焙烧温度的控制可有效调控所得催化剂的结构,其中350℃焙烧所得的ZIF-67-Co₃O₄-350有较小的纳米粒径、较大的比表面积和孔径、丰富的缺陷结构、较多的Co³⁺和较强的低温还原性能,展现出优异的甲苯催化活性。此外,焙烧时间也会影响催化剂的活性。     

钴铁镍水滑石催化过硫酸氢钾复合盐降解制药废水

试验合成晶相钴铁镍水滑石(CoFeNi-LDH),并利用其催化过硫酸氢钾复合盐(PMS)降解制药废水。考察了体系中CoFeNi-LDH和PMS投加量对制药废水COD去除率的影响,分析了降解前后Cl~-和pH值的变化,并对CoFeNi-LDH材料进行了重复试验。结果表明,室温下,当CoFeNi-LDH与PMS的投加量分别为2.0 g/L和4.0g/L时,反应2 h后,制药废水COD质量浓度从600 mg/L左右下降至200 mg/L左右,随着CoFeNi-LDH和PMS投加量的增加,制药废水COD去除率均有明显的提高。在降解过程中,含硝基有机物被有效降解,废水中Cl~-在2 h内降低了90.9%,且pH值由碱性变为中性。连续重复试验表明,CoFeNi-LDH作为催化剂具有较好的稳定性及可重复利用性。     

还原氧化石墨烯/辐照改性氮化碳降解罗丹明B

染料废水中的典型代表污染物-罗丹明B(RhB)具有色度大、累积性强以及处理难度复杂等问题。本研究采用辐照改性氮化碳(g-C_3N_4)/还原氧化石墨烯复合光催化剂(g-C_3N_4/rGO)降解RhB。通过考察催化剂用量、电子束辐照剂量及rGO负载量对光催化降解RhB的影响。在反应温度为30℃时,复合材料的吸附平衡时间为30 min,且在催化剂浓度为0.04 mg/mL时,180 min完全能将污染物降解。当rGO的比例在4%和辐照剂量在30 kGy时,复合材料表现出最好的吸附能力与光催化降解能力。     

电沉积耦合高温煅烧法合成高效氮还原阴极Co3O4/Cu的研究

通过电沉积法和高温煅烧法相结合制备了Co₃O₄/Cu电极，优化了电极制备条件(电沉积时间、煅烧温度),并利用EDS、SEM和XRD对其进行表征。考察了NO^-₃-N初始质量浓度、溶液初始pH、电流密度和Cl^-质量浓度对硝酸根还原的影响。结果表明，电沉积10 min并在500℃下煅烧的Co₃O₄电极具有较大的比表面积、良好的结晶度和高催化活性。在NO^-₃-N质量浓度为50 mg/L、Cl^-质量浓度为500 mg/L、电流密度为10 mA/cm²、溶液初始pH=7的条件下电解60 min, NO^-₃-N还原率、NH⁺₄-N生成率和总氮(TN)去除率分别为87.6%、34.7%和52.8%。