壳聚糖负载磺化酞菁钴催化过硫酸盐降解甲基橙的研究

摘要

过渡金属催化过硫酸盐(PS)产生活性氧自由基(ROS)可有效降解有机污染物.为避免均相催化过程中过渡金属带来的二次污染,将磺化酞菁钴(CoPcS)键合固定于壳聚糖(CS)微球载体上,制备出一种结构稳定、较高催化活性的催化剂(CS-CoPcS),并以偶氮染料甲基橙(MO)为目标污染物,考察不同反应条件对MO降解过程的影响,进而分析了催化剂的稳定性和降解机理.结果表明:CS-CoPcS催化PS可有效降解MO,当反应温度为25℃,MO初始浓度为152.75μmol/L,pH0为5.5,PS的投加浓度为10mmol/L,CS-CoPcS投加量为1.25g/L,MO在180min的降解率可达87.21％,降解速率为1.24×10-2min-1,符合准一级动力学方程;电子自旋共振(EPR)和淬灭实验均证实催化过程产生以硫酸根自由基为主的有效ROS;4次循环利用实验中未能检测出溶液中潜在浸出的钴离子,CS-CoPcS表现出很好的催化活性和结构稳定性.