具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的现有技术所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂以及其他仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品或仪器。

为了解决现有活化过硫酸盐的催化剂存在的催化效率低、催化成本高的问题，本发明的发明人提出的技术构思主要为：通过将基于Cu的活性化合物锚定在FeMoO₄结构中，以改进FeMoO₄的结构性能，同时提升FeMoO₄的催化性能，提高在水处理工艺中的实用性。基于该技术构思，本发明的具体实施内容如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种活化过硫酸盐的催化剂，所述催化剂为[email protected]₄复合材料，是通过在FeMoO₄结构中锚定基于Cu的活性化合物而得到的。

本发明实施例提供的该催化剂，通过以FeMoO₄为基体结构，将基于Cu的活性化合物锚定在FeMoO₄结构中，不仅达到了增强结构稳定性的目的，还进一步提高了FeMoO₄的催化性能。本实施例中，具体地，该复合材料主要是在FeMoO₄结构中锚定Cu⁺而得到的。其中，Cu⁺为提升FeMoO₄结构的性能起着主要作用。

发明人发现，本实施例提供的[email protected]₄复合材料，在活化PS去除水环境中的有机污染物时，[email protected]₄复合材料的催化性能并不受温度的影响。因而，本实施例提供的[email protected]₄复合材料具有优异的催化稳定性。

本实施例中，为了确保[email protected]₄复合材料对PS的催化活性以及[email protected]₄复合材料本身的催化稳定性，可选地，[email protected]₄复合材料中Fe：Cu：Mo的摩尔比可以为4:1～1:1～2.5。其中，优选的摩尔比为1:1:2。

本实施例中，为了实现[email protected]₄复合材料对PS进行经济、高效的催化活化，可选地，所述催化剂活化过硫酸盐时，所述催化剂与所述过硫酸盐的投加比为150mg/L：1～2mM。其中，优选的投加比为150mg/L：1mM。

在本实施例中，发明人以无水乙醇(EtOH)、叔丁醇(TBA)、三氯化碳(CHCl₃)、叠氮化钠(NaN₃)、L-组氨酸(L-histidine)，分别作为SO₄ ^·-、^·OH、O₂ ^·-和¹O₂的淬灭剂，鉴定出[email protected]₄/PS体系中的主要活性物种为SO₄ ^·-自由基、^·OH自由基、O₂ ^·-自由基和¹O₂非自由基，四者协同促进有机污染物BPAF的降解。具体内容如下：

在[email protected]₄/PS体系中，活性物质SO₄ ^·-、^·OH、O₂ ^·-和¹O₂发挥了同步协同作用促进水中有机污染物BPAF的氧化分解小分子物质或CO₂和H₂O，其中SO₄ ^·-、^·OH和¹O₂对有效降解BPAF发挥着关键性作用，而O₂·^-主要作为¹O₂的前驱物及促进低价金属氧化还原循环的中间传质物，发挥促进催化氧化进程的作用。

在本实施例中，为了进一步研究[email protected]₄/PS体系的催化机理，发明人利用XPS表征分析技术对[email protected]₄反应前后催化剂表面Cu、Fe和Mo三种元素的转化进行了分析，得出[email protected]₄反应前后催化剂表面各金属元素的分布情况为：反应过程中[email protected]₄材料表面的Cu⁺被氧化成Cu²⁺，[email protected]₄材料表面的Fe²⁺和Fe³⁺均参与了反应进程，Mo⁴⁺参与了氧化还原反应。并且，本实施例提供的[email protected]₄材料中，Cu⁺是活化PS的核心。

相较于现有的铜基催化剂而言，本发明提供的催化剂，一方面，通过以FeMoO₄为基体结构，将基于Cu的活性化合物锚定在FeMoO₄结构中，达到了增强结构稳定性的目的；另一方面，通过将基于Cu的活性化合物锚定在FeMoO₄结构中，还进一步提高了FeMoO₄的催化性能。此外，通过将基于Cu的活性化合物锚定在FeMoO₄结构中，得到的[email protected]₄复合材料，在催化过硫酸盐时具有较快的反应动力学，有效地提高了过硫酸盐对有机物的降解效率；同时由于其反应动力学较快，另一方面也减少了水处理工艺中PS用量和反应时间，提高的反应效率。

第二方面，本发明实施例提供了一种活化过硫酸盐的催化剂的制备方法。图1示出了本发明实施例中活化过硫酸盐的催化剂的一种制备方法流程图，如图1所示，该制备方法包括：

步骤1(S1)，将表面活性剂、铜盐、铁盐加入高钼酸盐溶液中，进行活化。

具体实施时，首先将高钼酸盐溶于超纯水中得到高钼酸盐溶液，再将表面活性剂溶于该高钼酸盐溶液中，然后将铜盐和铁盐加入到含有表面活性剂的高钼酸盐溶液中，得到混合溶液，最后在室温搅拌的条件下对混合溶液进行活化。

本实施步骤中，活化的时间可以为20～30min，活化的温度可以为20～30℃。其中，温度优选为25℃，时间为磁力搅拌30min。

为了实现表面活性剂对高钼酸盐的高效活化，本实施步骤中，可选地，表面活性剂与高钼酸盐的摩尔比为：2:1。而为了制备高催化活性的[email protected]₄复合材料，本实施步骤中，可选地，铜盐与高钼酸盐的摩尔比可以为3:1～1:2.5，铁盐与高钼酸盐的摩尔比可以为4:1～1:2.5；其中，更优的铜盐与高钼酸盐的摩尔比为1:2，更优的铁盐与高钼酸盐的摩尔比为1:2。

本实施步骤中，可选地，高钼酸盐可以为NaMoO₄·2H₂O、(NH₄)₂MoO₄·4H₂O中的任意一种，其中优选的是NaMoO₄·2H₂O；表面活性剂可以为无水柠檬酸、水杨酸中的任意一种，其中优选的是无水柠檬酸；可选地，铜盐为二价铜盐，主要可以为Cu(NO₃)₂·3H₂O、CuSO₄·6H₂O、CuCl₂·2H₂O中的任意一种，其中优选的是Cu(NO₃)₂·3H₂O；可选地，铁盐为三价铁盐，主要可以为Fe(NO₃)₃·9H₂O、FeCl₃·6H₂O、Fe₂(SO₄)₃·9H₂O中的任意一种，其中优选的是Fe(NO₃)₃·9H₂O。

步骤2(S2)，将活化后的混合溶液置于反应釜中，进行水热反应。

具体实施时，将活化后的混合溶液倒入带有聚四氟乙烯内衬罐的不锈钢反应釜中，并将反应釜放入鼓风干燥箱或真空干燥箱进行水热反应。

为了制备具有高活化性能且性能稳定的[email protected]₄复合材料，本实施步骤中，可选地，水热反应的反应时间可以为5～6h，反应温度可以为180～210℃。其中，优选的反应时间为6h，优选的反应温度为200℃。

步骤3(S3)，对水热反应后的反应体系进行后处理，得到活化过硫酸盐的催化剂。

本实施例中，后处理是指对反应体系进行清洗提纯，以得到活化过硫酸盐的催化剂。

具体实施时，对水热反应后的反应体系进行清洗提纯，得到活化过硫酸盐的催化剂。

本实施步骤中，可选地，该后处理的具体步骤可以包括：对反应体系，依次用去离子水和无水乙醇进行离心清洗；对清洗后的产物进行干燥，干燥的时间为14～20h，干燥温度为55～60℃。

具体实施时，当水热反应结束后，首先将反应釜自然降温至室温，然后取出水热反应后的反应体系，再依次用去离子水和无水乙醇分别以转速6000r/min离心清洗水热反应后的反应体系三次，每次离心清洗时间5min，接着将离心后的产物放入鼓风干燥箱，在55～60℃条件下干燥14～20h，得到活化过硫酸盐的催化剂。最终，将干燥好的产物研磨备用。

本发明实施例提供的制备方法，只需3步简单的操作即可得到[email protected]₄复合材料，并且每一步中的各实施条件均温和可控且危险系数低，因而该制备方法，具有制备过程简单、操作方便、反应条件温和可控等优点，在实际处理工艺中具有经济可实施的优势。

为使本领域技术人员更好地理解本发明，以下通过多个具体的实施例来说明本发明实施例提供的活化过硫酸盐的催化剂的制备方法。

实施例1

步骤1，首先将1.452g NaMoO₄·2H₂O溶于50ml超纯水中得到高钼酸盐溶液，再将0.5g无水柠檬酸溶于该高钼酸盐溶液中，然后将0.725gCu(NO₃)₂·3H₂O和1.212g Fe(NO₃)₃·9H₂O同时加入到含有表面活性剂的高钼酸盐溶液中，得到混合溶液，控制温度在25℃，磁力搅拌混合溶液30min，得到活化后的混合溶液。

步骤2，将活化后的混合溶液倒入100ml的带有聚四氟乙烯内衬罐的不锈钢反应釜中，然后将反应釜放入鼓风干燥箱并在180℃条件下保持6h，进行水热反应。

步骤3，水热反应结束后，对水热反应后的反应体系进行后处理，具体为：反应釜自然降温至室温后，取出反应液，用去离子水和无水乙醇分别以转速6000r/min离心清洗三次，每次离心清洗时间5min，将离心后的产物放入鼓风干燥箱，在60℃条件下干燥16h，最终，将干燥好的产物(即[email protected]₄复合材料)研磨备用。

实施例2

本实施例的制备方法，与实施例1的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤1中，Cu(NO₃)₂·3H₂O与NaMoO₄·2H₂O的摩尔比为3:1，Fe(NO₃)₃·9H₂O与NaMoO₄·2H₂O的摩尔比为1:1。

实施例3

本实施例的制备方法，与实施例2的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤1中，Cu(NO₃)₂·3H₂O与NaMoO₄·2H₂O的摩尔比为1:1，Fe(NO₃)₃·9H₂O与NaMoO₄·2H₂O的摩尔比为3:1。

在此，发明人以BPAF的去除率和金属离子的溶出量为评价指标，对比分析不同药剂比(Fe:Cu:Mo的摩尔比分别为1:1:2、1:3:1、3:1:1)对[email protected]₄催化活化性能和稳定性能的影响。具体内容如下：

实验条件为：[PS]₀＝1mM，[Catalyst]₀＝150mg/L，[BPAF]₀＝5mg/L，初始pH＝5.85±0.2，T＝25±1℃，反应时间30min。

图2(a)示出了不同药剂配比条件下制备的[email protected]₄催化剂活化PS去除水中BPAF的去除效果图。由图2(a)可知，药剂配比对BPAF的去除率影响较大，当Fe:Cu:Mo的摩尔比为1:1:2时，催化剂活化PS降解BPAF的效率可达56.6％，Fe:Cu:Mo＝1:3:1次之，Fe:Cu:Mo＝3:1:1几乎没有活化PS降解BPAF的作用。

为了考察制备的系列催化剂稳定性，实验对催化剂的金属溶出情况进行了检测，图2(b)示出了不同药剂配比条件下制备的[email protected]₄活化PS去除BPAF时的浸出浓度效果图。由图2(b)可知，在相同的实验条件下，添加相同浓度的催化剂和氧化剂，反应30min后，Fe:Cu:Mo＝1:1:2条件下制备的催化剂的金属离子溶出量最高，其中铁离子溶出浓度为1.24mg/L，铜离子溶出浓度为0.19mg/L。而溶液中的过渡金属离子可以显著活化过硫酸盐，发生均相催化反应降解有机污染物。因此过多金属离子的溶出会加重[email protected]₄/PS体系中均相催化反应的贡献。

由上述可知，上述实施例1-实施例3各自制备的[email protected]₄复合材料，在活化PS去除BPAF时，当Fe:Cu:Mo的摩尔比为1:1:2时，活化PS去除BPAF的性能最佳。

实施例4

本实施例的制备方法，与实施例1的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤2中，水热反应的时间为6h，水热反应的温度为140℃。

实施例5

本实施例的制备方法，与实施例1的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤2中，水热反应的时间为6h，水热反应的温度为160℃。

实施例6

本实施例的制备方法，与实施例1的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤2中，水热反应的时间为6h，水热反应的温度为200℃。

实施例7

本实施例的制备方法，与实施例6的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤1中，无水柠檬酸与NaMoO₄·2H₂O的摩尔比为1:5，Cu(NO₃)₂·3H₂O与NaMoO₄·2H₂O的摩尔比为1:2，Fe(NO₃)₃·9H₂O与NaMoO₄·2H₂O的摩尔比为1:2；活化时间为30min，活化温度为25℃。

步骤3中，干燥的时间为17h，干燥温度为55℃。

实施例8

本实施例的制备方法，与实施例7的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤1中，无水柠檬酸与NaMoO₄·2H₂O的摩尔比为4:5。

实施例9

本实施例的制备方法，与实施例7的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤1中，无水柠檬酸与NaMoO₄·2H₂O的摩尔比为1.3:1。

为了更有效的展现本实施例提供的催化剂的催化性能，本实施例中做了催化性能的对比分析，具体如下：

本实施例通过空白对照实验分析了实施例9制备催化剂的催化性能。通过不同体系下(仅[email protected]₄、仅PS、[email protected]₄和PS共存)对BPAF的去除情况，来分析实施例9制备的[email protected]₄复合材料活化PS的催化性能。图7示出了不同体系下(仅[email protected]₄、仅PS、[email protected]₄和PS共存)对BPAF去除的效果图。实验结果如图6所示，单独添加[email protected]₄复合材料的条件下仅能有3.8％的BPAF被去除，证明制备的[email protected]₄复合材料对BPAF的吸附能力较弱。同时仅添加PS的条件下，对BPAF的去除率为4.5％，说明PS自身的氧化性可以降解小部分BPAF。但是当体系中同时添加[email protected]₄和PS时，初始pH(pH＝5.8)条件下，反应30min后，BPAF的去除率高达93.3％，说明制备的[email protected]₄复合材料具有良好的催化活性。

以实施例9制备的[email protected]₄为检测样本，进行SEM、EDS、FTIR以及XPS分析。具体内容如下：

图3示出了本发明实施例9制备的[email protected]₄复合材料的SEM图。由图3可知，[email protected]₄复合材料的粉末样品表面形貌较为均匀，颗粒大小不一，表面比较粗糙，伴有团聚现象。

图4示出了本发明实施例9制备的[email protected]₄复合材料的EDS图。由图4可知，[email protected]₄复合材料的EDS分析显示了该复合材料的元素组成主要由Fe、Cu、Mo和O组成。图4内的附表显示了制备的[email protected]₄复合材料的EDS分析数据。从分析数据可以看出，制备的催化剂中Cu、Fe、Mo的原子占比分别为22.59％、10.82％、2.15％。Cu元素和Fe元素为主要的金属成分，Mo的含量相对较低。

图5示出了本发明实施例9制备的[email protected]₄复合材料的FTIR图。由图5可知，在3378cm^-1、1621cm^-1、938cm^-1、698cm^-1、579cm^-1、471cm^-1处观察到了明显的信号。其中，在3378cm^-1处观察到的明显的宽峰是由于吸附水的羟基震动引起的，在1621cm^-1处可观察到的较窄峰主要归因于C＝O的收缩震动，在938cm^-1处观察到的特征峰是由MoO₄四面体中Mo-O的伸缩振动引起的，位于698cm^-1和832cm^-1处的特征峰分别是由于CuO中Cu-O的伸缩震动和Cu₂O的晶格震动引起的，而位于579cm^-1和471cm^-1处的峰则是由Fe-O的拉伸震动引起的。

图6所示为本发明实施例9制备的[email protected]₄复合材料的全扫描谱图以及Cu 2p、Fe2p、Mo 3d的_光谱图分析。从全谱图6(a)可知，[email protected]₄复合材料中主要含铜元素、铁元素、钼元素、氧元素和碳元素，其主要的谱峰分别对应Cu 2p、Fe 2p、Mo 3d、O 1s和C1s,其中Fe、Cu、Mo、O和C的原子质量占比分别为：4.9％、17.61％、4.57％、44.21％、28.72％。全谱分析显示，样品表面的碳杂质污染较为严重，因此我们以结合能284.6eV的C1s为标准进行能量校正，并对Cu 2p、Fe 2p和Mo 3d的精细谱图进行了详细分析。图6(b)显示Cu 2p的光谱分裂为Cu 2p_3/2和Cu 2p_1/2两个子峰，两者位于带隙结合能差约20eV的932.6eV和952.5eV处，表明制备的材料表面含Cu²⁺。此外，结合能位于932.7eV和952.5eV的子峰是铜化合物中Cu⁺的典型代表，表明材料表面可能含有一定量的Cu⁺。从图6(c)可以看出，Fe 2p光谱主要由Fe2p_3/2和Fe 2p_1/2双峰组成，结合能分别位于710.75eV、724.12eV。这可能是由于电子自旋—轨道耦合作用使p轨道的电子发生能级分裂，导致Fe 2p光谱的p亚层壳出现双重峰。经过进一步分峰分析，Fe 2p可以分裂为4个子峰，其中结合能分别位于(710.71eV,724.10eV)、(717.26eV,730.06eV)的子峰代表Fe²⁺，结合能位于(713.20eV,726.45eV)、(720.64eV,733.72eV)表示材料表面含有Fe³⁺。此外，可通过各分峰面积计算得到，材料表面Fe²⁺和Fe³⁺的离子价态比为53.03％:46.97％，说明材料表面中主要含有Fe²⁺和Fe³⁺。图6(d)显示，Mo3d光谱可以分裂为Mo 3d_5/2和Mo 3d_3/2两个明显的主峰，其分别位于232.38eV和235.51eV，两者的能级差为3.13eV，说明钼元素存在的价态主要为+6。此外，除上述两个显著的主峰外，在结合能位于227.65eV位置，有一个微弱的分裂峰，证明材料表面可能存在微量的四价钼。因此，XPS分析证明实验成功制备了[email protected]₄材料。

实施例10

本实施例的制备方法，与实施例9的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤1中，高钼酸盐选用的是NaMoO₄·2H₂O，表面活性剂选用的是水杨酸，铜盐选用的是Cu(NO₃)₂·3H₂O，铁盐选用的是Fe(NO₃)₃·9H₂O。

实施例11

本实施例的制备方法，与实施例9的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤1中，高钼酸盐选用的是(NH₄)₂MoO₄·4H₂O，表面活性剂选用的是无水柠檬酸，铜盐选用的是CuSO₄·6H₂O，铁盐选用的是FeCl₃·6H₂O。

实施例12

本实施例的制备方法，与实施例9的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤1中，高钼酸盐选用的是(NH₄)₂MoO₄·4H₂O，表面活性剂选用的是无水柠檬酸，铜盐选用的是CuCl₂·2H₂O，铁盐选用的是FeCl₃·6H₂O。

实施例13

本实施例的制备方法，与实施例9的制备方法相似，不同之处具体如下：

步骤1中，高钼酸盐选用的是(NH₄)₂MoO₄·4H₂O，表面活性剂选用的是无水柠檬酸，铜盐选用的是CuSO₄·6H₂O，铁盐选用的是Fe₂(SO₄)₃·9H₂O。

第三方面，本发明实施例提供了一种活化过硫酸盐的催化剂的应用，所述应用包括：

将所述催化剂用于活化酸性水系中的过硫酸盐；或

将所述催化剂用于活化碱性水系中的过硫酸盐；或

将所述催化剂用于活化中性水系中的过硫酸盐。

在本应用实施中，以上述实施例9制得的[email protected]₄催化剂为研究对象，发明人针对溶液初始pH对体系中BPAF的降解效果的进行了分析，将反应初始pH分别设置为3.0、5.0、5.85、9.0和11.0，实验结果如图8(a)-图8(b)所示。具体内容如下：

图8(a)示出了本发明实施例9制备的活化过硫酸盐的催化剂在不同pH下对活化PS去除BPAF的去除效果图。如图8(a)所示，溶液初始pH对BPAF的降解效果影响不显著。当初始pH值位于3.0～9.0范围内，BPAF的去除效率随pH值的升高而逐渐降低，但pH＝9.0时，反应30min后BPAF的去除率仍可达90.0％；当初始pH继续提高至11.0时，体系中BPAF的去除效果降至79.2％。

并且，由图8(a)可知，本发明实施例提供的催化剂既可以应用于酸性水系中，又可以应用于碱性水系中，同时再这两种水系中对过硫酸盐的活化效果均佳。由此可知，本实施例提供的催化剂具有广阔的应用前景。

图8(b)示出了本发明实施例9制备的活化过硫酸盐的催化剂在不同pH下对活化PS去除BPAF时的反应速率常数。如图8(b)所示，反应速率常数随着初始pH的提高逐渐下降。

并且在图8(b)中，值得注意的是，除了pH＝11.0时，BPAF的去除率相对下降的较多，当初始pH位于3.0～9.0范围内时，BPAF的去除效果变化较小，仅为±3％。其原因为：在酸性条件下，反应过程中固体催化剂溶解产生的Fe³⁺或催化剂表面的≡Fe(III)被固定到催化剂孔隙或夹层结构中，未完全与溶液中的OH^-发生沉淀反应，在一定程度上使催化剂保持原有活性，持续促进S₂O₈ ^2-分解产生活性物质。

此外，发明人还对本实施例提供的催化剂进行了以下各项研究。具体内容如下：

在本应用实施中，以上述实施例9制得的[email protected]₄催化剂为研究对象，发明人研究了[email protected]₄/PS体系中，[email protected]₄催化剂投加量对BPAF降解效果的影响。具体实验条件为：[PS]₀＝1mM，[[email protected]₄]₀＝25～200mg/L，[BPAF]₀＝5mg/L，初始pH＝5.85±0.2，T＝25±1℃，反应时间30min。结果为：当催化剂投加量为150mg/L时，反应30min后，BPAF的去除率已达93.3％，故本实施例提供的催化剂的最佳初始投加量为150mg/L。

在本应用实施中，以上述实施例9制得的[email protected]₄催化剂为研究对象，发明人研究了不同PS投加量条件下，BPAF的去除情况以及相应的反应速率常数的变化情况。具体实验条件为：[PS]₀＝0.25～2.0mM，[[email protected]₄]₀＝150mg/L，[BPAF]₀＝5mg/L，初始pH＝5.85±0.2，T＝25±1℃，反应时间30min。实验结果为：在底物浓度和催化剂投加量一定的条件下，本实施例中PS的初始最佳投加量为1.0mM。

在本应用实施中，以上述实施例9制得的[email protected]₄催化剂为研究对象，发明人对[email protected]₄催化剂的应用性进行了分析，分析内容包括模拟实际水体的影响和催化剂稳定性研究。具体内容如下：

1、模拟实际水体的影响

为了验证反应体系在实际水体中降解BPAF的效果，实验分别以明远湖水和自来水作为反应液基底，观察了[email protected]₄/PS体系在上述反应基底中降解BPAF的情况，实验条件为：[PS]₀＝1mM，[[email protected]₄]₀＝150mg/L，[BPAF]₀＝5mg/L，初始pH＝5.85±0.2，T＝25±1℃，反应时间30min。实验结果如图9。图9示出了实际水体对[email protected]₄/PS体系降解BPAF的影响效果图，由图9可知，[email protected]₄/PS体系在明远湖水为基底反应环境中，反应30min后BPAF的去除率可达78.0％；而在自来水中，BPAF的去除率为66.2％，表明[email protected]₄活化PS体系能够较好的适应实际水体环境。

2、催化剂稳定性研究

通过分析反应30min后金属离子的溶出情况，考察了催化剂的稳定性。通过对反应30min后溶液中金属离子的浓度监测，将等浓度的金属离子溶液加入反应体系，模拟均相体系对BPAF的去除作用，实验条件为：[PS]₀＝1mM，[Fe²⁺]＝[Fe³⁺]＝13μM，[Cu²⁺]＝6.7μM，[[email protected]₄]₀＝150mg/L，[BPAF]₀＝5mg/L，初始pH＝5.85±0.2，T＝25±1℃，反应时间30min。结果如图10所示。图10示出了不同均相条件对[email protected]₄/PS体系降解BPAF的影响效果图，由图10可知，相较于Cu²⁺(BPAF去除率3.4％)，Fe²⁺和Fe³⁺的溶出对反应体系的影响较大，反应30min后，BPAF的去除率分别为18.1％、14.6％。假设体系中同时存在Cu²⁺、Fe²⁺或Cu^{2 +}、Fe³⁺时，反应30min后，BPAF的去除率分别为19.6％、4.9％。这是由于二价铁离子活化过硫酸盐的性能要强于三价铁离子，导致后者活化PS的效能降低。但整体来看，金属溶出浓度对反应体系的影响相对较弱。[email protected]₄/PS反应体系中以非均相催化为主，均相反应为辅。

本发明提供了一种活化过硫酸盐的催化剂、制备方法及应用。该催化剂是以铜盐、铁盐和高钼酸盐为反应物，通过水热反应以实现在FeMoO₄结构中锚定基于Cu的活性化合物而得到的[email protected]₄复合材料。相较于现有的铜基催化剂而言，本发明提供的催化剂至少具有以下优点：

一方面，通过以FeMoO₄为基体结构，将基于Cu的活性化合物锚定在FeMoO₄结构中，达到了增强结构稳定性的目的；另一方面，通过将基于Cu的活性化合物锚定在FeMoO₄结构中，还进一步提高了FeMoO₄的催化性能。此外，通过将基于Cu的活性化合物锚定在FeMoO₄结构中，得到的[email protected]₄复合材料，在催化过硫酸盐时具有较快的反应动力学，有效地提高了过硫酸盐对有机物的降解效率；同时由于其反应动力学较快，另一方面也减少了水处理工艺中PS用量和反应时间，提高的反应效率。

综上，本发明提供的活化过硫酸盐的催化剂，在水处理工艺中具有广阔的应用前景。

需要指出的是，本申请的各个实施例中的步骤和方法，不仅限于对应的实施例中，各个实施例的操作细节以及注意事项，互相都是相应的。各物质的取值范围和各参数的取值范围仅是本发明的优选方案，本发明对取值并不做限定，凡是适用于本发明的取值范围均可行。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和部件并不一定是本发明所必须的。

以上对本发明所提供的一种活化过硫酸盐的催化剂、制备方法及应用进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。