一例钴基金属有机框架化合物活化过氧单硫酸盐高效降解水中亚甲基蓝研究

在水净化领域,基于硫酸根自由基(SO4·-)的高级氧化工艺因其高选择性和氧化优势应用潜力巨大.开发高性能过氧单硫酸盐(PMS)催化剂是染料废水处理的研究热点.此工作中,选用5,5'-二苯醚间苯二甲酸(H4odip)和Co2+离子通过溶剂热法合成得到一例新的钴基金属有机框架化合物Co(μ6-odip)0.5(μ2-OH2)0.5(H2O)2·1.5H2O(1).该化合物水稳定性和热稳定性优良且具有一定的耐酸碱性.通过X-射线单晶和粉末衍射、热重分析、元素分析和红外光谱表征了该化合物的结构及组成.化合物1属于单斜晶系C2/c空间群,晶胞参数为a=1.6101(9)nm,b=1.5508(10)nm,c=0.9660(6)nm,α=90°,β=112.70(2)°,γ=90°.通过紫外-可见分光光度计对1活化过氧单硫酸盐降解水中亚甲基蓝(MB)的性能进行测试,系统研究了 1的负载量、过氧单硫酸盐的浓度、反应温度和溶液pH对染料降解性能的影响.综合化学淬灭实验和电子顺磁共振证明在1/PMS反应体系中催化降解MB的主要活性氧物种(ROS)有SO4·-,·OH和1O2,但O2·-对MB的催化降解也起到一定促进作用.实验结果表明该化合物在催化PMS过程中可作为一种高效且可重复使用的新型多相催化剂用于染料废水的修复处理.