金属有机框架衍生的Fe/Co-CNT@NC金属碳基复合材料降解酸性橙G的催化性能与机制

张俊; 陈玲恩; 张婉婷; 王宇晖

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0152

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (3) : 126 -134. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0152

金属有机框架衍生的Fe/Co-CNT@NC金属碳基复合材料降解酸性橙G的催化性能与机制

张俊, 陈玲恩, 张婉婷, 王宇晖

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摘要

高活性、强稳定性、宽pH响应能力的催化剂制备是非均相电芬顿（HEF）降解体系的研究重点。以双金属有机框架（MOF）为前驱体，通过混入三聚氰胺与甲醛，制备获得Fe/Co-CNT@NC新型催化剂。对不同温度制备的Fe/Co-CNT@NC进行表征，结果显示Fe/Co-CNT@NC-800具有高比表面积及丰富的活性结构，表现出优异的催化活性。以该催化剂构建HEF体系探究初始pH、电流、酸性橙G（AOG）质量浓度、催化剂负载量等因素对降解效果的影响，显示该催化体系在2.0～10.0的pH范围均表现出优良的催化降解性能。在pH=6.0、电流I=100 mA、AOG质量浓度为10 mg/L、催化剂负载量为2.5 mg/cm²的条件下，AOG降解率达95.1%。探究Fe/Co-CNT@NC-800在HEF体系中的降解反应机制表明，自由基·OH与·O^-₂起主要降解作用且Fe、Co物种循环在自由基生成过程中起正向促进作用。此外，循环降解试验验证该催化剂具有良好的稳定性。