Page 222 - 《精细化工》2023年第6期

·1372· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

不难看出，硫修饰增强了 Co 3 O 4 对 PMS 的活化能力， 降解的促进作用不显著。从 PMS 的使用能效上考
且随硫修饰量的增加，Co 3 O 4 的催化性能逐渐提升， 虑，以 0.6 mmol/L 作为 PMS 的最佳添加浓度。
尤以 S 1 @Co 3 O 4 样品的催化能力最为突出。 反应温度对 S 1 @Co 3 O 4 -PMS 体系降解 MB 的影

响见图 8c，实验条件同 1.4 节，实验所用催化剂用
量和 PMS 浓度分别为 0.04 g/L 和 0.6 mmol/L。由图
8c 可知，在 15、25 和 35 ℃下，25 min 时 MB 的降
解率分别为 86.76% 、 98.35% 和 99.69% ，表明
S 1 @Co 3 O 4 -PMS 体系的氧化能力与温度呈正相关关
系。这一方面源于化学反应的速率通常随温度升高
而加快；另一方面是因为 PMS 本身对温度敏感，易
于受到热活化所致 [33] 。

图 7 不同硫修饰量 Co 3 O 4 的催化性能（a）及其拟一级
反应动力学拟合曲线（b）
Fig. 7 Catalytic property (a) and the first-order reaction
kinetic fitting curves (b) of Co 3 O 4 by different S
modification amount

2.2.2 工艺参数对 S 1 @Co 3 O 4 活化 PMS 降解 MB 的
影响
对于性能最为优异的 S 1 @Co 3 O 4 催化剂，考察
了工艺参数对其活化 PMS 降解 MB 的影响。图 8a
为催化剂用量对 S 1 @Co 3 O 4 -PMS 体系降解 MB 的影
响结果，实验条件同 1.4 节，实验所用 PMS 浓度为
0.6 mmol/L。由图 8a 可知，当催化剂用量从 0.02 g/L
逐渐递增至 0.05 g/L 时，MB 的降解率也相应增加，
25 min 时分别为 89.36%、96.12%、98.35%和 99.68%。
这是因为催化剂用量的增加可以为反应提供更多的
催化活性位点，从而使得体系中 PMS 的活化速率以
及体系对 MB 的氧化降解速率加快。从催化剂用量
和 MB 降解效果两方面综合考虑，确定催化剂
S 1 @Co 3 O 4 的较佳用量为 0.04 g/L。
图 8 催化剂用量（a）、PMS 浓度（b）和反应温度（c）
图 8b 为 PMS 浓度对 S 1 @Co 3 O 4 -PMS 体系降解 对 S 1 @Co 3 O 4 活化 PMS 降解 MB 的影响
MB 的影响结果，实验条件同 1.4 节，实验所用催化 Fig. 8 Effects of catalyst dosage (a), PMS concentration (b)
剂用量为 0.04 g/L。当 PMS 浓度分别为 0.2、0.4、 and reaction temperature (c) on MB degradation in
S 1 @Co 3 O 4 -PMS reaction system
0.6 和 0.8 mmol/L 时，25 min 时对应的 MB 降解率
分别为 54.42%、90.92%、98.35%和 99.68%。即 PMS 2.2.3 常见阴离子对 S 1 @Co 3 O 4 活化 PMS 降解 MB
浓度的增大有助于提升对 MB 的降解。但当 PMS 浓 的影响
度达到 0.6 mmol/L 后，继续增加 PMS 的用量对 MB 有机废水中往往含有大量的阴离子，部分阴离