钴基材料催化过一硫酸盐(PMS)是高级氧化水处理技术的重要研究方向。均相Co2+/PMS体系作为一种高效活化PMS的方式受到广泛关注,但反应后残留在水中的Co2+ 对环境具有不利的影响。通过掺杂或者负载制备非均相钴基材料能有效克服这一问题,但总体活性偏低、稳定性较差。
近期,潘丙才教授课题组通过煅烧Co(NO3)2 、Fe(NO3)3 和NaH2PO4 的络合物制备Co掺杂的FePO4 非均相钴基材料,将Co均匀掺杂至多孔FePO4 晶格制得复合材料Co/FePO4。研究表明,Co/FePO4在催化PMS过程中Co的溶出受到显著抑制,批次循环实验Co/FePO4仍然具有高催化活性与稳定性。催化机理探究及DFT计算表明Co/FePO4优异的催化性能不仅来源于大比表面积的FePO4 可为活化PMS提供丰富的活性位点,Fe原子和Co原子之间电荷重新分布也加快了Co3+/Co2+的还原。

上述研究成果(Durable activation of peroxymonosulfate mediated by Co-doped mesoporous FePO4 via charge redistribution for atrazine degradation)近期被Chemical Engineering Journal正式接收(https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.122009)。课题组博士生朱敬林为第一作者,王炯博士、单超副研究员、博士生张静、吕路教授为共同作者,潘丙才教授为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助。
