合成MFe2O4@C3N4雜化材料非均相礦化有機污染物及性能調(diào)控.pdf

1、針對工業(yè)有機廢水的組成復雜、生物毒性強、可生化性差等難題，難以采用傳統(tǒng)的物化方法以及生化技術(shù)進行治理的特點，本文通過制備MFe2O4/碳基(M=Cu、Co)新型磁性材料，耦合催化新型氧化劑H2O2產(chǎn)生·OH等氧化活性基團，有效降解污水中持久性有機污染物，實現(xiàn)高效治理。目前主要研究內(nèi)容為:
　　(1)新型磁性核殼結(jié)構(gòu)CuFe2O4@C3N4復合物類Fenton氧化降解金橙Ⅱ
　　通過自組裝的方式合成新穎的CuFe2O4@C3N

2、4光催化劑。分析雜化材料的理化特性，評估其在可見光條件下以0.01 M H2O2作為氧化劑降解0.028 mM金橙Ⅱ的性能，其中質(zhì)量比為CuFe2O4/g-C3N4=2∶1的雜化材料的光催化活性最好，210 min內(nèi)可以降解98％金橙Ⅱ。通過研究不同參數(shù)，如有機染料的不同初始濃度(0.014-0.140 mM)、不同陰離子（Cl-、SO42-、NO3-、CH3COO-和HCO3-）、不同反應(yīng)溫度(15-65℃)等，考察光催化劑催化效果的

3、影響因素。通過不同捕捉劑(Formate、 TBA、IPA、BQ)考察雜化材料降解有機染料反應(yīng)過程中主要活性基團闡述光催化反應(yīng)機理，結(jié)果表明反應(yīng)過程O·-2、·OH和h+都起到了催化作用，其中h+的作用最強。CuFe2O4@C3N4(2∶1)五次循環(huán)反應(yīng)結(jié)果表明催化劑的催化活性沒有明顯損失，可以有效地應(yīng)用于光氧化降解有機污染物。
　　(2)異質(zhì)結(jié)構(gòu)CoFe2O4/C3N4雜化材料Z型機理類Fenton反應(yīng)
　　利用水熱法合成

4、磁性異質(zhì)結(jié)構(gòu)CoFe2O4/C3N4雜化材料。本文對CoFe2O4/C3N4雜化材料的宏觀和微觀結(jié)構(gòu)進行比較細致的考察，采用的檢測方法主要有FESEM、XRD、FT-IR、HRTEM、EDS、TGA、BET、XPS、VSM、AAS、UV-DRS等。對催化劑催化活性的影響因素也做了較為詳盡的考察，如不同催化劑、不同有機染料（甲基橙、金橙Ⅱ、甲基紫、堿性品紅、亞甲藍、羅丹明B、酸性品紅、孔雀石綠）、H2O2添加量(0.01-0.50 M)、

5、腐植酸(5-50 mg/L)、有機染料的不同初始濃度(5-20 mg/L)、pH值(3-10)、不同捕捉劑（甲酸、叔丁醇、異丙醇、苯醌）等。分析催化反應(yīng)結(jié)果得知:光照強度對催化劑的催化性能有促進作用，但光照強度越大對實驗設(shè)備要求越高。通過不同催化劑催化性能對比得知CoFe2O4/C3N4(2∶1)的催化活性最高，對不同染料的降解效率為甲基橙85.4％、金橙Ⅱ91.1％、甲基紫91.9％、堿性品紅95.4％、亞甲藍100％、羅丹明B98.