调控ZnFe双氧化物Fenton催化剂反应路径的新策略

中科院大连化学物理研究所王军虎研究员课题组提出有效调控锌-铁双氧化物类芬顿催化剂反应途径的新策略通过可见光照射，有助于将非均相催化剂在类芬顿反应中的机理从自由基调节到非自由基。

该研究于11月8日发表在《化学工程杂志》上。

各种无机阴离子或高浓度有机物对类芬顿反应中自由基的猝灭限制了它们在工业应用中的价值。

非自由基支配的系统可以有效地克服这些限制，在水中广泛的基质干扰下显示出对污染物降解的高活性。

在这项研究中，研究人员通过在环境大气中煅烧Zn1-xFex-Fe普鲁士蓝类似物制备了一系列Zn-Fe双氧化物。他们透露，样品ZFO-1和-4由纳米复合ZnFe2O4和ZnO组成，而ZFO-2和-3由ZnFe2O4和Fe2O3组成。

在可见光照射和过氧硫酸盐(PMS)共存下，Zn-Fe双氧化物对多种有机污染物的氧化表现出良好的催化性能和微量铁的浸出，在高浓度有机物腐殖酸中具有优异的污染物分解效率、各种负离子和模拟实际水系。这表明可见光在Zn-Fe双氧化物上基于PMS的类芬顿反应中起着重要作用。

通过自由基淬灭实验和EPR光谱表征，光生电子和空穴可用于触发PMS的有效激活，从而将制备的Zn-Fe二氧化物中的反应途径从自由基途径转变为以单线态氧(1O)为主的非自由基途径2).

“这项工作为利用太阳能在基于PMS的高级氧化过程中调节自由基和非自由基途径提供了新的视角，”Wang教授说。