Низкотемпературный твердотельный синтез FePO4 как гетерогенного фентоноподобного катализатора разложения метиленового синего

Потенциальный катализатор на основе фосфата железа (FePO₄) для гетерогенного фентоноподобного разложения метиленового синего (МС) получен методом низкотемпературного твердотельного синтеза. Изучены параметры, влияющие на скорость разложения МС: температура, начальный pH, наличие катализатора, концентрации H₂O₂ и МС. Приготовленный FePO₄ показал высокоэффективную каталитическую реакцию за семь циклов. Эксперимент по маскировке свободных радикалов выявил существование гидроксильного радикала (•OH) и показал, что разложение MС происходит в основном из-за окисления, вызванного •OH. Предполагается, что FePO₄ эффективен как каталитизатор разложения азокрасителя MС через фентоноподобную гетерогенную систему.

1. G. Zhang, I. Okajima, T. Sako, J. Supercrit, Fluids, 112, 136–142 (2016).

2. M. Chethana, L. G. Sorokhaibam, V. M. Bhandari, S. Raja, V. V. Ranade, ACS Sustain. Chem. Eng., 4, No. 5, 2495–2507 (2016).

3. Z. Han, N. Wang, H. Zhang, X. Yang, J. Appl. Spectrosc., 83, No. 6, 1007–1011 (2017).

4. Y. H. Zhang, B. Lai, Y. X. Zhou, J. L. Wang, P. Yang, J. Appl. Spectrosc., 80, No. 5, 681–693 (2013).

5. K. Plakas, A. Mantza, S. Sklari, V. Zaspalis, A. Karabelas, Chem. Eng. J., 373, 700–708 (2019).

6. D. Huang, C. Hu, G. Zeng, M. Cheng, P. Xu, X. Gong, R. Wang, W. Xue, Sci. Tot. Environ., 574, 1599–1610 (2017).

7. Y. Wang, C. Feng, Y. Li, J. Gao, C.-P. Yu, Chem. Eng. J., 307, 679–686 (2017).

8. S. Tao, J. Yang, H. Hou, S. Liang, K. Xiao, J. Qiu, J. Hu, B. Liu, W. Yu, H. Deng, Chem. Eng. J., 372, 966–977 (2019).

9. M. Cheng, C. Lai, Y. Liu, G. Zeng, D. Huang, C. Zhang, L. Qin, L. Hu, C. Zhou, W. Xiong, Coord. Chem. Rev., 368, 80–92 (2018).

10. R. Zhou, X. Zhang, K. Bazaka, K. K. Ostrikov, Front. Chem. Sci. Eng., 13, No. 2, 340–349 (2019).

11. C. Nadejde, M. Neamtu, V. D. Hodoroaba, R. J. Schneider, A. Paul, G. Ababei, U. Panne, J. Nanopart. Res., 17, No. 12, 476 (2015).

12. D. Li, C. Pan, R. Shi, Y. Zhu, Cryst. Eng. Commun., 13, 6688–6693 (2011).

13. Z. J. Li, G. Ali, H. J. Kim, S. H. Yoo, S. O. Cho, Nanoscale Res. Lett., 9, No. 1, 276 (2014).

14. H. Zhou, X. Yue, H. Lv, L. Kong, Z. Ji, X. Shen, Ceram. Int., 44, 7240–7244 (2018).

15. W. Chen, Y. Chen, W. Wu, T. Li, C. Zhang, Y. Zhou, J. Wu, J. Supercond. Nov. Magn., 29, No. 1, 115–122 (2016).

16. H. Xu, V. Vuorinen, H. Dong, M. Paulasto-Kröckel, J. Alloy. Compd., 619, 325–331 (2015).

17. P. Hao, Z. Zhao, J. Tian, Y. Sang, G. Yu, H. Liu, S. Chen, W. Zhou, Acta Mater., 62, 258–266 (2014).

18. N. Inchaurrondo, J. Font, C. P. Ramos, P. Haure, Appl. Catal. B-Environ., 181, 481–494 (2016).

19. M. Khachani, A. El Hamidi, M. Kacimi, M. Halim, S. Arsalane, Thermochim. Acta, 610, 29–36 (2015).

20. S. Y. Lee, D.-H. Kim, S. C. Choi, D.-J. Lee, J. Y. Choi, H.-D. Kim, Microporous Mesoporous Mater., 194, 46–51 (2014).

21. G. Yang, B. Ding, J. Wang, P. Nie, H. Dou, X. Zhang, Nanoscale, 8, No. 16, 8495–8499 (2016).

22. Y. Yin, H. Zhang, P. Wu, B. Zhou, C. Cai, Nanotechnology, 21, No. 42, 425504 (2010).

23. X. Wang, W. Yang, Y. Ji, X. Yin, Y. Liu, X. Liu, F. Zhang, B. Chen, N. Yang, RSC Adv., 6, 26155–26162 (2016).

24. X. Guan, J. Chang, Z. Xu, Y. Chen, H. Fan, RSC Adv., 6, No. 35, 29054–29063 (2016).

25. L. Qin, G. Zhang, Z. Fan, Y. Wu, X. Guo, M. Liu, Chem. Eng. J., 244, 296–306 (2014).

26. N. Wang, T. Zheng, G. Zhang, P. Wang, J. Environ. Chem. Eng., 4, No. 1, 762–787 (2016).

27. A. Cihanoğlu, G. Gündüz, M. Dükkancı, Appl. Catal. B Environ., 165, 687–699 (2015).

28. S. Wang, C. Zhao, D. Wang, Y. Wang, F. Liu, RSC Adv., 6, No. 23, 18800–18808 (2016).