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MnOOH-rGO复合材料高效降解苯酚,过一硫酸盐利用率高
Chemosphere ( IF 8.1 ) Pub Date : 2023-06-13 , DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.139200
Huanxin Zhao 1 , Yu Cao 1 , Yuqi Liu 1 , He Wang 1 , Huixin Yu 1
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水处理的高级氧化工艺(AOP)非常需要高性能、耐用、低成本且环保的催化剂。考虑到Mn(Ⅲ)的活性和还原氧化石墨烯(rGO)在过一硫酸盐(PMS)活化中的优异催化性能,通过水热法制备了rGO修饰的MnOOH纳米线(MnOOH-rGO)用于苯酚降解。结果表明,在 120 °C 下合成的含有 1 wt% rGO 掺杂剂的复合材料表现出最佳的苯酚降解性能。MnOOH-rGO在30 min内去除了近100%的苯酚,高于纯MnOOH的去除率(70%)。研究了催化剂用量、PMS浓度、pH、温度和阴离子(Cl -、NO 3 -、HPO 4 2−和HCO 3 - )对苯酚降解的影响。化学需氧量(COD)去除率达到26.4%,PMS与苯酚摩尔比低至5:1,PMS利用率(PUE)高达88.8%。经过5次回收后苯酚去除率仍保持在90%以上,锰离子泄漏量小于0.1 mg L -1 。结合自由基猝灭实验、X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振能谱(EPR)的结果,证明电子转移和1 O 2在活化过程中起主导作用。在直接电子转移过程中,电子以Mn(Ⅲ)为介体从苯酚转移到PMS,PMS和苯酚的化学计量比为1:2,这主要有助于提高PUE。该工作为PMS活化的高性能Mn(Ⅲ)基催化剂提供了新的见解,该催化剂具有高PUE、良好的可重复使用性和环境友好性,可去除有机污染物。





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更新日期:2023-06-13
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