磁性核壳材料催化臭氧化水中对氯苯酚的研究

摘要

近年来,磁性纳米材料由于兼具纳米效能和易于磁力分离的特点,成为水处理领域的研究热点.本文通过氧化沉淀的方法在磁性四氧化三铁纳米颗粒外包覆了一层锰钴复合金属氧化物，以对氯苯酚为目标污染物，研究了其催化臭氧化性能。rn在单独臭氧氧化的条件下，对氯苯酚溶液的总有机碳(TOc)去除率仅有29%，而加入催化剂后可以显著提高有机污染物的矿化率。其中FCM表现出最好的催化活性，在反应时间内TOC的去除率可达到94%。并且该催化剂具有很好的稳定性，在循环使用7次后仍具有很好的活性。rn Fe304,FC,FM和FCM的比表面积分别为37.1,99.2,70.9和76.1 m2 g-1。同Fe304相比，核壳材料由于具有多孔层级结构从而具有更大的比表面积。此外，虽然FM和FCM的比表面积相似，但它们的活性明显不同。一般认为固体催化剂在水溶液中的活性与其表面电荷性质密切相关。FM,FC和FCM等电点分别为2.0,1.4和1.1，其活性则是FM＜FC＜FCM，说明电负性表面更有利于臭氧的分解。这是由于臭氧具有亲电性，更易与电负性较强的活性位反应。