Co掺杂Mn2O3复合材料的构筑及活化过氧单硫酸盐降解医药废水

O643.3; 废水中的抗生素对人类健康与生态安全构成了重大威胁,通过活化过氧单硫酸盐(PMS)产生活性氧物种是处理抗生素废水的有效手段.然而,由于电子迁移效率不足,实现高效的PMS活化仍然具有挑战性.在此,Co掺杂的Mn2O3催化剂(Co5-Mn2O3)通过简单的一步煅烧法得到,以氧氟沙星(OFX)为目标污染物,考察了 Co5-Mn2O3/PMS体系的降解性能,在15 min内OFX去除率达到了 95％,相比于原始Mn2O3提升了 12.3倍,同时Co5-Mn2O3/PMS体系对多种污染物(环丙沙星、磺胺甲恶唑、四环素、罗丹明B和甲基橙)均表现出良好的降解性能,体现了实际应用的潜力.X射线光...

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Published in应用化学 Vol. 41; no. 2; pp. 268 - 278
Main Authors 张涛, 张贺, 杜雅欣, 展思辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南开大学环境科学与工程学院,天津 300350 01.02.2024
Subjects
过氧单硫酸盐活化
活性位点
氧氟沙星
Active site
医药废水
Electron transfer
Pharmaceutical wastewater
Mn2O3
电子转移
Peroxomonosulfate activation
Ofloxacin
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ISSN1000-0518
DOI10.19894/j.issn.1000-0518.230311

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Summary:O643.3; 废水中的抗生素对人类健康与生态安全构成了重大威胁,通过活化过氧单硫酸盐(PMS)产生活性氧物种是处理抗生素废水的有效手段.然而,由于电子迁移效率不足,实现高效的PMS活化仍然具有挑战性.在此,Co掺杂的Mn2O3催化剂(Co5-Mn2O3)通过简单的一步煅烧法得到,以氧氟沙星(OFX)为目标污染物,考察了 Co5-Mn2O3/PMS体系的降解性能,在15 min内OFX去除率达到了 95％,相比于原始Mn2O3提升了 12.3倍,同时Co5-Mn2O3/PMS体系对多种污染物(环丙沙星、磺胺甲恶唑、四环素、罗丹明B和甲基橙)均表现出良好的降解性能,体现了实际应用的潜力.X射线光电子能谱证实,Co掺杂引起了催化剂表面重构与电子迁移实现了Mn4+-O-Co2*活性位点的形成.猝灭实验分析,富电子Co位点与缺电子的Mn位点可以有效地活化PMS生成硫酸根自由基与单线态氧从而实现OFX的高效去除.这项工作为控制催化功能提供了一种活性位点的结构调控方法,为自由基与非自由基耦合降解提供新视角.
ISSN:1000-0518
DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.230311