纯相及改性Co3O4纳米催化剂的制备与表征及其在曙红蓝染料光催化降解中的应用：一项对比研究

摘要： 本研究涉及氧化钴及掺杂Fe2?和Ni2?的氧化钴纳米颗粒作为催化剂的合成。通过探究不同制备条件，系统研究了氧化钴及掺杂型纳米颗粒的获得方法。采用水溶性伊红蓝(EB)染料，在水溶液中测试了氧化钴及掺杂型纳米颗粒的光催化降解性能。通过考察初始染料浓度、催化剂投加量、接触时间和pH值等参数优化反应条件。结果表明：相较于既有研究，氧化钴及掺杂型纳米颗粒对EB染料展现出更高效快速的光催化降解效果。最佳去除条件为：初始浓度40 mg/L、光催化剂投加量0.8 g/L、pH值7.5。EDS技术测定了合成产物的元素组成，TEM和XRD分析揭示了纳米颗粒的形貌特征。伪一级动力学研究表明，纯相与掺杂氧化钴催化剂均符合该动力学模型。掺杂型氧化钴纳米颗粒实现了近95%的染料降解率。