Page 216 - 《精细化工》2023年第12期

·2758· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

2.3 Cu-MnO 2 类氧化物酶降解 RhB 性能分析
按 1.4 节实验，在温度为 30 ℃、pH=3.0 时，考
察 Cu 掺杂量对 Cu-MnO 2 类酶催化降解 RhB 性能的影
响，见图 7a。在 30 min 内 MnO 2 对 RhB 的降解率为
88%，而 Cu- MnO 2-10%能完全降解 RhB，说明 Cu 掺
杂 MnO 2 的类酶催化性能得到提升，能加速降解 RhB，
这与 Cu 掺杂提升类酶活性的结果相一致。图 7b 显示
了 Cu-MnO 2 类酶催化降解 RhB 进程（插图为颜色变
化），RhB 被降解 2 min 后，RhB 的特征吸收峰发生明
显的蓝移，A 554 值迅速下降，并伴随着明显褪色，这
[2]
可能是 RhB 去乙基化造成的 。按 1.4 节实验，考察
Cu-MnO 2 类酶加入量（2~12 mg）、pH（2.0~7.0）、温
度（20~60℃）和 RhB 质量浓度（10~60 mg/L）对 RhB
降解率的影响，结果见图 7c~f。
由图 7c 可看出，当 pH=3.0、温度为 30 ℃、
RhB 水溶液质量浓度为 30 mg/L 时，随着 Cu-MnO 2
投加量的增加，RhB 降解率增大；当 Cu-MnO 2 加入
量为 10 mg 时，初始质量浓度为 30 mg/L 的 RhB 在
反应 30 min 降解率达到 100%。pH 是影响类酶催化
活性的重要条件，故对 RhB 的降解性能也具有较大的
影响。当 Cu-MnO 2 投加量为 10 mg、温度为 30 ℃、
RhB 水溶液质量浓度为 30 mg/L 时，研究 pH 对 RhB
降解率的影响。由图 7d 可见，pH=2.0~4.0 的酸性条
件下，RhB 降解效果最佳，这与 Cu-MnO 2 在酸性条
件下具有高类酶催化活性相一致。当 Cu-MnO 2 投加量为
10 mg、pH=3.0、RhB 水溶液质量浓度为 30 mg/L 时，
研究不同温度对 RhB 降解率的影响，结果由图 7e
可见，不同温度仅对 RhB 的初期降解速率产生一定
影响，反应 30 min 时 RhB 均可完全降解，因此，
RhB 降解实验选择在常温下进行。

图 7 不同 Cu 掺杂量 Cu-MnO 2 类氧化物酶催化降解 RhB
曲线（a），Cu-MnO 2 催化降解 RhB 进程的 UV-Vis
吸收谱图（内插图为颜色变化）（b），不同条件下
Cu-MnO 2 类酶催化降解 RhB 曲线：投加量（c）、
pH（d）、温度（e）和 RhB 质量浓度（f）
Fig. 7 Catalytic degradation curves of RhB by different
Cu-doped Cu-MnO 2 oxidase-like enzyme (a), UV-
Vis adsorption spectra of Cu-MnO 2 catalyzed RhB
degradation process (Inset shows the color change)
(b), Cu-MnO 2 oxidase-like enzyme catalyzed RhB
degradation curves under different conditions:
Dosage (c), pH (d), temperature (e) and RhB mass
concentration (f)

当 Cu-MnO 2 投加量为 10 mg、pH=3.0、温度为