文献:磁孔多孔MnFe2O4/碳微球纳米催化臭氧化催化剂的制备、性能及机理

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Update time : 2024-08-06

磁孔多孔MnFe2O4/碳微球纳米催化臭氧化催化剂的制备、性能及机理

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摘要

污水处理对保障人类健康和生态安全至关重要。纳米催化剂催化臭氧化是一种被广泛研究的高效处理技术。然而,这种方法一直受到纳米催化剂易丢失、难以分离和再利用、聚合导致催化能力衰减等缺点的限制,可能造成严重的资源浪费,并对人类健康和生态系统造成潜在风险。为了解决这些问题,利用可再生的天然微藻成功合成了磁孔多孔MnFe2O4/碳微球壳纳米催化剂(CMS-MnFe2O4)。分离实验表明,在外加磁场作用下,CMS-MnFe2O4在2 min内可快速分离。在催化臭氧氧化草酸(OA)过程中,CMS-MnFe2O4表现出高效稳定的催化效率,总有机碳去除率最高可达96.59%,4次循环后仍保持93.88%的效率。稳定的催化效率是由于碳微球壳的支撑作用,它显著提高了CMS-MnFe2O4的化学稳定性,并通过电子转移将金属离子浸出率降低到MnFe2O4的10 - 20%。为了探究其催化机理,我们进行了自由基实验,提出了一种涉及超氧阴离子而非羟基自由基的OA降解新途径。因此,本研究表明可以制备一种高效、可回收、稳定、耐用的催化臭氧化催化剂。


Catalytic ozonation processThe ozonation experiments were carried out in a laboratory-scale reactor (ca. 1.5 L) equipped with agitation.  Ozone was pro-duced using pure oxygen in an ozone generator (3S-A3, Tonglin,China) monitored with an ozone analyzer (3S-J5000, Tonglin,China), and continuously bubbled into the OA solution through aporous titanium alloy aerator.  Ozone leaving the reactor wasremoved with an ozone destructor


摘自:

Xiaoguang Jin a b c, Changyong Wu b c, Xiangmiao Tian a b c, Panxin Wang b c, Yuexi Zhou b c, Jiane Zuo a

a.State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, School of Environment, Tsinghua University, Beijing, 100084, China

b.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing, 100012, China

c.Research Center of Environmental Pollution Control Engineering Technology, Chinese Research Academy of Environment Sciences, Beijing, 100012, China


使用臭氧设备为:3S-A3臭氧发生器和3S-J5000臭氧检测仪。


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