Mo掺杂FeS_(2)非均相Fenton催化剂的制备及催化性能研究

摘要

为提高FeS_(2)活化H_(2)O_(2)降解有机物的性能,本研究通过引入多价金属钼(Mo)制备得到Mo掺杂的FeS_(2)催化剂(FeS_(2)@Mo),并用于催化降解水中双酚A(BPA).通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对样品形貌和结构组成等进行表征.研究了H_(2)O_(2)浓度、FeS_(2)@Mo投加量、初始pH等条件对BPA降解效果的影响.结果表明:(1)Mo掺杂的FeS_(2)呈现花瓣形球体,尺寸500~1000 nm.(2)在条件为5 mmol/L H_(2)O_(2)、100 mg/L FeS_(2)@Mo、pH=3.5时降解效果最优,且在该条件下反应10 min时BPA的降解率可达99.1%.(3)淬灭试验和电子顺磁共振(EPR)试验的结果表明,该体系中的活性物种包括羟基自由基(·OH)、单线态氧(^(1)O_(2))和超氧自由基(·O_(2)^(-)),其中·OH和^(1)O_(2)占据主导地位.(4)Mo的掺杂有助于提高反应体系中Fe^(2+)的比率,提高Fenton催化效率.研究显示,Mo的掺杂成功地提高了FeS_(2)的催化性能,可以高效地降解水中的BPA,具有潜在的应用前景.