多級(jí)花狀納米CuS的制備及其催化降解性能

宣玉鳳，呂麗云，王　虹

(天津化學(xué)化工協(xié)同創(chuàng)新中心，天津大學(xué)化工學(xué)院，綠色合成與轉(zhuǎn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072)

工業(yè)廢水對(duì)生物多樣性和人體健康造成極大威脅，而有機(jī)污染物又在其中占據(jù)了很高的比例[1-2]，因而廢水中有機(jī)物的處理成為近年來的研究熱點(diǎn)。芬頓反應(yīng)[3-4]即為高效降解廢水中有機(jī)污染物的一種方法，它可通過產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基的方式，將廢水中的有機(jī)污染物完全降解為無機(jī)物水和二氧化碳或者有機(jī)小分子。然而，傳統(tǒng)的芬頓反應(yīng)為液態(tài)均相反應(yīng)，由Fe2++H2O2組合而成的芬頓試劑處理廢水后難以回收，易造成二次污染[5]，其發(fā)揮作用的pH值范圍又相對(duì)狹窄[6]，且Fe2+還會(huì)因與某些有機(jī)物絡(luò)合而失去活性[7]。因而，如果能將其中的Fe2+更換為不溶的固體物質(zhì)而維持H2O2環(huán)境不變，則可構(gòu)筑一種不同于上述均相體系的非均相類芬頓試劑，從而可以在保持傳統(tǒng)芬頓試劑高效降解活性的同時(shí)，消除其固有缺陷。

近年來，采用CuS代替?zhèn)鹘y(tǒng)芬頓試劑中的Fe2+成分組建一類新型的類芬頓體系逐漸成為了該領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。大量研究工作表明，顆粒替代物的形貌、尺寸等對(duì)體系的催化降解性能具有極為重要的影響。例如，Li等[8]以多孔泡沫銅為模板，制得了塊狀CuS，在H2O2環(huán)境中探討了其降解有機(jī)物的性能，該CuS易回收，多次使用后仍能保持較高的活性。Jiang等[9]通過兩相反應(yīng)的方法得到了空心球狀CuS，發(fā)現(xiàn)在H2O2輔助下，產(chǎn)物對(duì)亞甲基藍(lán)表現(xiàn)出較高的降解效率。……