氧掺杂石墨相氮化碳活化过一硫酸盐降解水中橙黄Ⅱ的效能和机理研究摘要
为研究氧掺杂石墨相氮化碳活化过一硫酸盐降解水中橙黄Ⅱ的效能和反应机理,通过一步合成法将氧掺杂至石墨相氮化碳(g-C_3N_4),制备了新型无金属的环保氧掺杂g-C_3N_4(O-g-C_3N_4)催化剂,并采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)、Zeta电位仪和X射线光电子能谱仪(XPS)对O-g-C_3N_4催化剂的形貌、结构和成分进行了表征,研究了O-g-C_3N_4催化剂活化过一硫酸盐(PMS)体系(即O-g-C_3N_4/PMS体系)对水中橙黄Ⅱ(AO7)的降解效果、影响因素和反应机理。结果表明:成功将氧原子引入到g-C_3N_4基体中,O-g-C_3N_4催化剂保持了g-C_3N_4的主体结构;O-g-C_3N_4/PMS体系反应1 h对70 mg/L AO7的去除率可达到96.4%,是g-C_3N_4/PMS体系的14.9倍;AO7的去除效果随着反应体系中O-g-C_3N_4和PMS用量的增加而提升,随着反应体系温度的升高而增加,反应体系在初始pH值为3.00~9.00范围内均能很好地去除AO7;反应体系中的硫酸根自由基(SO_4~(·-))和羟基自由基(HO~·)尤其是O-g-C_3N_4催化剂表面的SO_4~(·-)和HO~·对AO7的降解起主要作用。
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