钴铁氧体纳米粒子负载电纺碳纤维用于活化过氧单硫酸盐的催化剂

化学氧化是处理有机污染物的最有效方法。通常，用于处理水污染物的化学氧化技术被归类为高级氧化方法，涉及到用于降解有机物的活性氧物质，包括羟基和硫酸根。人们对羟基反应过程进行了深入的研究和应用，而由于硫酸根自由基具有氧化电位高、选择性高、半衰期长等优点，近年来也受到了广泛的关注。

钴铁氧体(CF)纳米粒子(NP)由于其磁性强，易于回收，是Co₃O₄ NP活化的一种很有前途的选择。由于水中的钴铁氧体纳米粒子易于聚集，因此研究人员已经进行了一些尝试将CF NP固定在基材上。虽然碳质载体由于其土壤丰度而更有利，但用于过氧单硫酸盐活化的碳载CF的研究仅限于基于石墨烯的钴铁氧体，然而，其制备方案较复杂。

本研究采用静电纺丝技术通过碳化电纺CF嵌入聚丙烯腈（PAN）纤维来制备碳载CF。碳化后，CF-PAN纤维转化为钴铁氧体纳米粒子嵌入式碳纳米纤维（CF@CNF），它含有均匀分布的CF NPs，高磁性和稳定的碳载体，使CF@CNF成为活化PMS的极有前途的催化剂。利用苋菜脱色作为模型反应，CF@CNF能够激活PMS以产生硫酸根，然后在水中使苋菜红脱色。CF@CNF-PMS的苋菜红脱色在高温下得到了很大的促进，并且在弱酸性条件下增强。CF@CNF即使在盐和表面活性剂存在下也能有效激活PMS，并且可多次重复使用。与其他文献报道的催化剂相比，CF@CNF也表现出较高的催化活性。

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