Cu-Al₂O₃中骨架铜类芬顿催化去除水中有机污染物

来源：环境科学杂志2017年第1期北京时间：

作者：徐丹,张丽丽,柳丽芬

单位：大连理工大学食品与环境学院, 盘锦 124221,中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085,大连理工大学食品与环境学院, 盘锦 124221

摘要：为解决传统铁基芬顿催化剂在水体通常酸碱（pH>6）条件下活性低的问题，采用简单共沉淀法制备了Cu掺杂的Al₂O₃类芬顿催化剂.通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和紫外可见（UV-vis）吸收光谱分析表明，Cu-Al₂O₃中铜掺杂的质量分数低于4.77%时，催化剂中铜主要以Cu2+和Cu+的形式共存于Al₂O₃的骨架结构中，形成Al-O-Cu键；过量的铜掺杂会导致外骨架铜物种如铜氧化物团簇的存在.以难降解有机污染物2-氯苯酚（2-chlorophenol，2-CP）和染料罗丹明B（Rhodamine B，RhB）为目标污染物，对Cu-Al₂O₃的类芬顿催化性能进行了详细地研究.结果表明，骨架铜物种在中性温和条件下对2-CP和RhB显示出很高的催化去除效率和稳定性，反应2 h，Cu-Al₂O₃（Cu质量分数4.77%）对2-CP的去除率达到54%，相应的TOC去除率达到49%，而铜离子溶出浓度仅为0.0255 mg·L-1，而Cu-Al₂O₃（Cu质量分数7.58%）由于外骨架铜的存在导致催化活性增加缓慢和稳定性下降.ESR测试结果表明，·OH和HO₂-/O₂-·是反应中主要的活性物种.

关键词：Cu-Al2O3,类芬顿催化剂,骨架铜,有机污染物,活性物种,