Page 140 - 《精细化工》2023年第3期

·596· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

a—Mn 3O 4-P；b—透析后 PVA 分子链间的 Mn 3O 4 纳米粒子；c—
Mn 3O 4-C
图 5 沉淀法及 PVA 介导法制备的 Mn 3 O 4 纳米材料粒径
分布图
Fig. 5 Particle size distribution histograms of Mn 3 O 4 in
nanomaterials prepared precipitation and PVA
mediated precipitation method

2.1.5 比表面积和孔径分布
采用比表面积及孔径分析仪测定了 Mn 3 O 4 -C 和
Mn 3 O 4 -P 的 BET 比表面积和孔径分布，结果如表 1
所示。由表 1 可知，Mn 3 O 4 -C 和 Mn 3 O 4 -P 的 BET 比
2
表面积分别为 74.1、36.1 m /g，对应的总孔容分别
3
为 0.098、0.187 cm /g。Mn 3 O 4 -C 较大的比表面积可

能来源于碳颗粒表面嵌入的 Mn 3 O 4 纳米粒子，并且
a、b—Mn 3O 4-P；c、d—透析后 PVA 分子链间的 Mn 3O 4 纳米粒
子；e、f —Mn 3O 4-C 较大的比表面积有助于提升催化性能。

图 4 Mn 3 O 4 -P 和 Mn 3 O 4 -C 中 Mn 3 O 4 的 TEM 和 HRTEM
表 1 Mn 3 O 4 -C 和 Mn 3 O 4 -P 的比表面积和孔结构参数
图
Fig. 4 TEM and HRTEM images of Mn 3 O 4 in Mn 3 O 4 -P Table 1 Specific surface areas and pore structure parameters
of Mn 3 O 4 -C and Mn 3 O 4 -P
and Mn 3 O 4 -C
2
3
样品 比表面积/(m /g) 平均孔径/nm 总孔容/(cm /g)
Mn 3O 4-C 74.1 5.3 0.098
Mn 3O 4-P 36.1 20.7 0.187

2.2 类芬顿催化氧化降解 MB 性能
80 ℃下，在 H 2 O 2 投加量为 4 mL 和 Mn 3 O 4 -C
质量浓度为 75 mg/L 的条件下，通过类芬顿催化氧
化降解 MB（40 mg/L，溶液体积 40 mL）评估
Mn 3 O 4 -C 的催化活性。Mn 3 O 4 -C 降解体系下不同时
刻溶液颜色及其紫外-可见吸收光谱如图 6 所示。由
图 6a 可以看出，随着时间的推移，MB 浓度不断降
低，反应体系逐渐变成无色。图 6b 为不同时刻反应
溶液的紫外-可见吸收光谱曲线。由图 6b 可知，
40 mg/L MB 原液的紫外-可见吸收光谱在 664 nm 处
显示一个特征吸收峰。随着降解的进行，664 nm 处
吸收峰的强度逐渐降低，说明 MB 浓度在不断减小。
在 MB 质量浓度为 40 mg/L、H 2 O 2 投加量为 4mL
和催化剂质量浓度为 75 mg/L、反应温度为 80 ℃的
条件下，研究了 Mn 3 O 4 -P、Mn 3 O 4 -C 以及热解炭（C）
在不同条件下对 MB 的催化降解性能，结果如图 7