聚酰亚胺共价有机框架负载纳米零价铁活化过硫酸盐降解苯酚
2021-10-20冯丽媛王雅静赵焕新
冯丽媛,王雅静,白 纯,赵焕新
(沈阳化工大学, 辽宁 沈阳 110142)



共价有机框架(COF)作为一种新型的多孔聚合物,因其比表面积大、孔隙率高,以及结构可调控性等独特优势而在催化、气体存储与分离等领域被广泛研究[17]。相较于多孔硅、多孔碳和金属有机框架等材料,COF高度有序的孔道结构和热稳定性使其更适合作为催化剂活性组分的载体。Zhang Qingpu等[18]和Fan Mengying等[19]分别在COF载体上负载了高分散、粒径均一的Au和Pd纳米粒子用于催化还原4-硝基酚,展示了良好的催化活性和稳定性。因此,以COF作为nZVI的载体有望提高对PMS的催化效率。

本研究采用液相还原法[23]制备nZVI@PI-COF复合催化剂,用于活化PMS, 构建过渡金属非均相活化体系。以苯酚作为目标污染物考察了nZVI@PI-COF的活化性能、影响催化效率的因素,并通过自由基捕获实验确定降解目标污染物过程中起主要催化作用的活性基团。
1 实验部分
1.1 催化剂制备方法
将等摩尔比的PMDA和MA混合研磨。将混合物转移到氧化铝坩埚中,加热至325 ℃保持4 h,在空气中冷却至室温,用50 ℃蒸馏水洗涤3次,最后干燥得到PI-COF。
称量FeSO4·7H2O和PI-COF溶于50 mL 80%的乙醇溶液,在N2氛围下搅拌60 min,同时滴入100 mL,0.715 mol·L-1NaBH4水溶液,离心洗涤3次(95%乙醇-水-95%乙醇)冷冻干燥12 h得到nZVI@PI-COF。
1.2 催化剂性能检测
1.2.1 苯酚标准曲线绘制
准确配置浓度为0、0.12 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.40 mg·L-1、0.80 mg·L-1、1.20 mg·L-1、2.00 mg·L-1、2.8 mg·L-1、3.2 mg·L-1的苯酚标准溶液于25 mL的比色管中,分别向其中加入250 μL的缓冲溶液(由100 mL的氨水和20 g的氯化铵配置)、500 μL的4-氨基安替比林溶液(由2 g的4-氨基安替比林定容至100 mL容量瓶配置)、500 μL的铁氰化钾溶液(由8 g的铁氰化钾定容至100 mL容量瓶配置),显色10 min,在最大吸收波长λ=510 nm处测定其吸光度,最后以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标作标准曲线如图1所示。……
