钴氮改性石墨烯气凝胶催化PMS降解水中污染物

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单位天津工业大学环境科学与工程学院;天津工业大学化学工程与技术学院;天津工业大学纺织科学与工程学院;
来源天津工业大学学报
出版年2023
期号05
摘要
为探究钴氮改性对石墨烯气凝胶催化过一硫酸盐(PMS)降解污染物性能的影响,以氯化钴和氧化石墨烯(GO)作为前驱体,通过冷冻干燥和氨气热退火处理,成功制备了钴氮改性石墨烯气凝胶(Co-NGA)。采用SEM、BET等一系列测试手段对材料的形貌结构、元素组成和化学形态进行表征,并选择对羟基苯甲酸(p-HBA)作为目标污染物,测试气凝胶材料的催化活性。结果表明:石墨烯气凝胶具有独立的块体形貌和联通的三维多孔结构,钴和氮均匀地分布在石墨烯片层表面;当CoCl_2添加量为1.5 mg/mL以及GO质量浓度为2.0 mg/mL时Co-NGA展示出最高的催化活性,在60 min内对p-HBA的去除率超过98%,反应速率常数达到0.096 min~(-1),远高于GA(0.008 min~(-1))、NGA(0.011 min~(-1))和Co-GA(0.019 min~(-1))的反应速率常数,在较宽的pH值范围(3~11)和复杂离子环境下均能保持良好的催化活性;Co-NGA/PMS体系是一个以非自由基电子转移为主导的反应体系,对一系列富电子污染物具有良好的去除能力。

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

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