【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240187
通过水浴-逆共沉淀法制备磁性催化剂MnFe2O4@AC (MFA),并对其结构和磁性进行了系统表征。结果显示,MnFe2O4纳米颗粒包覆在活性炭(AC)表面,构成了多级孔结构。MFA较AC基体材料的比表面积有所下降,但仍高达176 m2·g-1,平均孔径为8.49 nm。MFA的比磁化强度高达38.92 emu·g-1,可利用外磁场实现高效固液分离。以MFA为催化剂,在紫外光辅助下活化过硫酸氢钾(PMS)降解盐酸四环素(TC)。研究表明,在紫外光辐照下MFA/PMS体系对TC降解率能够达到97.70%,是无紫外光照射体系的1.2倍;共存阴离子、药剂制度、TC初始质量浓度等因素对系统的催化性能具有显著影响。循环5次之后,降解率仍可达到82.76%。自由基猝灭实验表明,超氧自由基(·O2-)和单线态氧(1O2)是紫外光辅助MFA/PMS高级氧化体系中的主要活性氧。机理分析表明,MFA的高吸附性为催化降解提供了良好的基础,紫外光辐照和MFA/PMS高级氧化体系的协同效应可显著提升活性基团的生成效率,从而促进了有机分子的降解。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250208
采用一步溶剂热法结合多元表面修饰工艺,以四氧化三铁(Fe3O4)和还原氧化石墨烯(rGO)为核,表面接枝盐酸多巴胺(DA)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十六十八烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱(HSB1618)制备双亲性磁性复合材料Fe3O4/rGO/PDA(聚多巴胺)/SDBS/HSB(FGPSH)。系统研究了该材料对水体中聚氯乙烯(PVC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微塑料(MPs)的吸附行为。结果表明,FGPSH呈纳米多孔球状结构,平均粒径为426.15 nm,平均孔径为33.02 nm。材料表现出优异的超顺磁性,饱和磁化强度高达44.15 emu·g-1,可通过外加磁场实现快速固液分离。多层表面修饰使FGPSH兼具亲水性和疏水性,并使其在水体中保持高分散性的同时,为不同极性MPs匹配吸附位点,呈现出广谱且高效的选择性吸附行为。在优化条件下(PVC和PET的初始质量浓度均为25 mg·L-1,溶液pH均为9.0,FGPSH用量分别优化为0.50和0.40 g·L-1,吸附时间分别为30和80 min),FGPSH对PVC和PET的吸附率分别达到97.58%和95.30%,对应吸附容量分别为48.75和60.33 mg·g-1,且经过5次吸附-脱附循环后仍能保持85%以上的吸附率。吸附热力学与动力学研究表明,FGPSH对亲水性PVC的吸附行为符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,而对疏水性PET的吸附则遵循Langmuir模型,表明其对不同极性微塑料的吸附机制存在显著差异。
