中国环境科学

作者：刘帅, 王亚囡, 袁航, 张海洋, 李贞, 焦燕麟, 王健, 于广飞, 代琴, 汪黎东

单位：华北电力大学环境科学与工程学院, 教育部资源与环境系统优化重点实验室, 北京 102206

关键词：成型钴基催化剂,含羰基挥发性有机物,PMS激活,工业应用,高效去除

基金：国家自然科学基金资助项目(52200126);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2024MS054,2024MS061);国家杰出青年科学基金资助项目(52325004)

本研究通过离子交换和成型工艺(干燥、粘结、滚压和煅烧)成功制备了球形钴基催化剂(Co-BC),其中以ZSM-5分子筛为载体,Co (NO3)2为活性组分.该催化剂具有超低钴含量(0.94wt.%).通过能量色散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)和X射线光电子能谱仪(XPS)表征证实Co-BC可高效活化PMS降解液相丙酮(羰基挥发性有机化合物(CVOCs)模型污染物).在丙酮初始浓度为5×10-6(pH=7)、PMS为7.5mmol/L、催化剂为10g/L条件下,2h内丙酮去除率达100%(伪一级动力学常数为0.077min−1).淬灭实验和ESR分析表明,其优异性能源于自由基(SO4•−、•OH、O2•−)和非自由基(1O2)的协同作用.Co-BC在宽pH值(3~11)范围内保持70%~100%的去除率,循环使用5次后仍达90%,且钴浸出量仅0.61mg/L (低于国标1mg/L限值),较粉末催化剂(9.86mg/L)显著降低,展现出优异的催化稳定性.

来源：2025年第7期

《中国环境科学》期刊编辑部

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