尖晶石型c-CuFe2O4催化过硫酸盐降解偶氮染料

来源：精细化工杂志2021年第10期北京时间：

作者：王磊

摘要：以三水合硝酸铜、九水合硝酸铁为原料，在柠檬酸辅助下通过溶胶凝胶-自蔓延燃烧法制备了尖晶石型纳米铁酸铜（CuFe2O4），采用SEM、EDX、XRD、VSM对材料进行了表征。利用CuFe2O4/过硫酸盐（PDS）体系对偶氮染料活性黑5（RB5）进行催化氧化处理，考察了CuFe2O4投加量、初始PDS浓度、反应温度、初始pH、常见无机阴离子和腐殖酸对催化体系的影响。结果表明，300℃煅烧制备得到的c-CuFe2O4催化性能最好，当温度为25℃，RB5初始质量浓度为100 mg/L，CuFe2O4-300投加量为1 g/L，初始PDS浓度为8 mmol（1.9 g）/L，初始pH为9.00时，RB5的去除率可以达到92.9%，其降解过程遵循准一级动力学模型。猝灭实验发现，催化位点在材料表面和孔隙部位，反应依赖材料表面二价铜/三价铜循环以及游离Cu2+的均相催化，SO4-•和•OH是主要活性产物。CuFe2O4具有超顺磁性，可以通过磁分离回收，5次循环实验后能够保持80%以上的去除率。

关键词：铁酸铜;过硫酸盐;高级氧化;硫酸根自由基;偶氮染料;二价铜/三价铜循环

基金资助：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）