MOF合成CoFe2O4活化过硫酸氢盐降解诺氟沙星的研究(2)
•SO4- 需要通过外在的环境条件活化过一硫酸氢盐（PMS）和过二硫酸盐(PS)产生，比如热活化、光催化、催化剂催化、辐射等方法。过渡金属由于具有优越的活化效果通常被用于催化氧化剂降解污染物，其中二价钴和其它过渡金属相比,对PMS的催化活性更强。但是，因为离子态的钴不能回收，会随水排入环境中。继而有研究开发出了非均相的钴催化体系，并证实了Co3O4可以作为一种有效活化PMS降解有机污染物的潜在能力，但非均相体系中的固态的金属氧化物因为其回收需要离心、洗涤、干燥等繁琐的工序而限制了其使用。因而，合成具有可回收、方便重复利用的催化剂迫在眉睫。有研究报道了钴铁氧体作为催化剂的催化活化氧化剂降解污染物的表现，由于具有铁磁性，而可以通过外加磁场进行分离并回收，并且合成的CoFe2O4 为纳米粒级，拥有较大的表面积和环境友好性，同时，钴的溶出可以通过钴和铁原子间很强的金属键控制。有研究证实在CoFe2O4 作催化剂的催化反应中存在Co2+—Co3+—Co2+ 的氧化还原循环过程，实现了钴的有效态Co2+的再生，更加证实了CoFe2O4 可以作为一种高效且易回收的催化剂，可以应用到污染水体的治理中。纳米颗粒制备的方法可分为气相法、固相法和液相法三类。目前铁氧体纳米颗粒的制备方法有很多种，如高能机械研磨法、自蔓延燃烧合成法、化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法和水热法。高能机械研磨法工艺相对简单，但是耗能较大，晶粒易掺入杂质，晶粒不够完整，分散性不好；自蔓延燃烧合成法优点很多，但是制备条件苛刻，设备要求很高，难以形成多组元纳米级粉末；化学共沉淀法的沉淀物通常为胶状，水洗、过滤较为困难，具有一定的局限性；溶胶-凝胶法不易使颗粒团聚，工艺条件不受控制，成本高而且对身体有害；微乳液法工艺操作难控制，消耗的试剂量很大，且成本高。
合成CoFe2O4的方法主要有共沉淀法、水热法、灼烧法等，不同的合成方法，可能对产物的组成成分、晶体结构、形貌和表面性质（元素价态）等产生影响。因此，可以合理地猜测这些变化可能会带来不同的催化性质，这些值得做进一步的研究分析。
本试验通过MOF法结合浸渍法合成了CoFe2O4 ，并用它来活化PMS。一个典型的氟喹诺酮类药物-诺氟沙星由于其耐氧化性和环境中普遍存在而做为一个模式污染物。
本研究通过研究MOF合成的CoFe2O4活化过硫酸氢盐降解诺氟沙星，对PMS的剂量、催化剂的剂量、初始pH、反应温度、自由基等影响因素进行探索，研究诺氟沙星降解的机理。
1 实验部分
1．1 试剂
诺氟沙星、分子质量319.3；二甲基甲酰胺、对苯二甲酸、乙醇、叔丁醇、乙酰丙酮铁、HCl、NaOH、Co（NO3）2 •6H2O、三氟乙酸均为分析纯；甲醇、乙腈为色谱纯。实验所用水为实验室制备的超纯水。