【摘 要】
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本文分别采用双溶液注射法和选择性刻蚀法合成了单核和多核两种介孔yolk-shell型Co3O4@mSiO2（介孔Si O2）纳米反应器.并对比了两种纳米反应器和纳米Co3O4颗粒催化过一硫酸氢钾（KH
【机 构】
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三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆大学,环境水利工程重庆市工程实验室重庆交通大学
【基金项目】
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国家自然科学基金(51508056)资助~~
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本文分别采用双溶液注射法和选择性刻蚀法合成了单核和多核两种介孔yolk-shell型Co3O4@mSiO2（介孔Si O2）纳米反应器.并对比了两种纳米反应器和纳米Co3O4颗粒催化过一硫酸氢钾（KHSO5）去除水中苯酚的效果.结果显示,两种纳米反应器催化KHSO5降解苯酚的效率在相同反应条件下分别比纳米Co3O4颗粒提高18.8%和26.7%,说明多核型纳米反应器催化性能更好.进一步研究pH值、KHSO5与苯酚物质的量之比nKHSO5∶nC6H6O和材料投加量mcata对苯酚降解的影响,发现多核型纳米反应器的最佳反应条件为pH=7,nKHSO5∶nC6H6O=10∶1,mcata=0.8 g·L-1.最后,结合催化活性和吸附实验,以及XRD、XPS、STEM、BET等手段,分析了纳米反应器的形貌、结构、元素形态和比表面积,并推断反应机理.结果显示,纳米反应器的主体结构为均匀分散的SiO2中空微球,粒径约为300 nm,表面布满介孔,并拥有极大的比表面积,能有效吸附水中的苯酚并将其富集于纳米反应器中,同时mSiO2微球中形成的Co3O4内核催化KHSO5产生硫酸根自由基(SO4·-)降解水中的苯酚,纳米反应器的吸附、富集和限域作用强化了苯酚的降解.
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