三維多孔碳海綿催化臭氧氧化有機(jī)染料

摘要：針對(duì)目前催化臭氧氧化催化劑效率較低、易損失等缺點(diǎn),通過(guò)高溫煅燒制備了三聚氰胺碳海綿,以廉價(jià)易得的三聚氰胺泡沫直接碳化制備出柔性碳海綿,探討其在催化臭氧氧化降解印染廢水反應(yīng)中的應(yīng)用潛力;采用SEM觀察、比表面積測(cè)定、傅里葉紅外光譜和X-射線光電子能譜對(duì)碳化前后泡沫進(jìn)行了表征,探討了碳化前后泡沫微觀結(jié)構(gòu)的變化與催化降解印染廢水性能與機(jī)理。結(jié)果表明:氮?dú)夥諊赂邷仂褵@得了兼具微孔/介孔結(jié)構(gòu)的三維碳骨架,為催化反應(yīng)提供充分暴露的活性位點(diǎn)和高效的傳質(zhì)通道;在催化臭氧氧化染料的過(guò)程中,973 K下制備的碳泡沫呈現(xiàn)出最為優(yōu)異的催化活性,顯著高于均相臭氧氧化和常規(guī)活性炭催化臭氧氧化;自由基捕獲實(shí)驗(yàn)表明催化過(guò)程由羥基自由基(·OH)所主導(dǎo),超氧自由基(·O2-)則發(fā)揮了次要作用;富含多孔結(jié)構(gòu)的碳海綿對(duì)于活性自由基的生成起到了積極貢獻(xiàn),從而在實(shí)際印染廢水處理中具有良好的降解性能。研究為開發(fā)低成本的三維碳材料用于催化臭氧降解有機(jī)污染廢水提供了新思路。