DOI:10.1016/j.seppur.2020.118163

虽然Co3O4纳米粒子（NPs）常被用于活化过氧单硫酸盐（PMS）以降解有机污染物，但Co3O4 NPs易于聚集并且难以从水中回收，因此，钴铁氧体（CoFe2O4）被认为是Co3O4的一种磁可控替代品。而且，可以将CoFe2O4制备成高纵横比的纳米纤维结构，以将NPs配置为纤维形态，从而防止聚集，但又具备优异的质构特性。本研究旨在通过静电纺丝技术开发出这样一种CoFe2O4纳米纤维（CFNF），作为活化PMS以降解SUA的磁性催化剂。所得CFNF由配置为CFNF中纤维结构的CoFe2O4 NPs组成，以使CFNF具有有利的形态和质构特性。因此，CFNF对活化PMS降解SUA的催化活性高于典型的市售Co3O4 NP，因为CFNF活化PMS在45分钟内完全消除了SUA，kobs=0.08min-1，而Co3O4 NP活化PMS仅消除了约20％的SUA。CFNF活化PMS降解SUA的Ea为24.6kJ/mol，明显低于其他催化剂的Ea值，且CFNF可以重复使用5次而不会损失催化活性。这些特性证实了CFNF是一种很有前途的活化PMS以降解新兴污染物的磁性催化剂。本研究所提出的CFNF的制备方法为CoFe2O4纤维结构的环境催化应用提供了一种简便的途径。

图1.由Co/Fe-PAN电纺纳米纤维煅烧制备CFNF的示意图。

图2.（a），（b）CFNF的SEM图像，（c）CFNF的尺寸分布，（d）CFNF的EDS，以及（e），（f）CFNF的TEM图像。

图3.（a）CFNF的XRD图谱和（b）拉曼光谱。

图4.CFNF的XPS分析：（a）全扫描，（b）Co2p，（c）Fe2p和（d）O1s芯能级谱。

图5.CFNF的物理特性：（a）饱和磁化强度，（b）N2吸附等温线和孔径分布，以及（c）zeta电位。

图6.仅PMS、吸附到CFNF、CFNF活化PMS和Co3O4 NP活化PMS降解SUA的比较（CFNF=100mg/L或PMS=150mg/L，T=30℃）。

图7.（a）催化剂和（b）PMS剂量对SUA降解的影响（CFNF=100mg/L或PMS=150mg/L，T=30℃）。

图8.（a）温度和（b）pH对SUA降解的影响（CFNF=100mg/L或PMS=150mg/L，T=30℃）。

图9.（a）离子和表面活性剂对SUA降解的影响以及（b）CFNF的可重复使用性（CFNF=100mg/L或PMS=150mg/L，T=30℃）。

图10.（a）离子和清除剂对SUA降解的影响和（b）CFNF活化PMS的ESR谱图（□：DMPO-OH；○：DMPO-SO4）（CFNF=100mg/L或PMS=150mg/L，T=30℃）。

图11.CFNF活化PMS导致SUA降解的可能途径。