氧化鐵修飾多孔材料的合成及應(yīng)用.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，染料生產(chǎn)和紡織印染行業(yè)排放的染料廢水已經(jīng)成為水體污染的主要來(lái)源。為了有效的解決染料廢水對(duì)水體造成嚴(yán)重污染的問(wèn)題，研發(fā)一種高效快速的染料廢水處理技術(shù)對(duì)于水資源的保護(hù)和水污染的治理具有重要的意義。Fenton反應(yīng)作為一種高級(jí)氧化技術(shù)具有氧化能力強(qiáng)、高效快速等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于處理高濃度難降解有機(jī)廢水。
　　本文采用溶膠凝膠法和化學(xué)浸漬法成功地制備了一種負(fù)載氧化鐵的多尺度孔二氧化硅復(fù)合材料(Fe2O3/HPS)，

2、這種新型的復(fù)合材料中有大量豐富的介孔和貫通的大孔存在。多尺度孔結(jié)構(gòu)不僅可以為催化劑提供活性位點(diǎn)，還可以促進(jìn)染料分子在孔道中的快速擴(kuò)散，從而有效改善材料的傳質(zhì)性能。通過(guò)掃描電鏡、X射線衍射、N2吸附-脫附、壓汞孔隙度和X射線光電子能譜等表征手段對(duì)制備得新型二氧化硅復(fù)合材料進(jìn)行了表征分析。并將催化劑Fe2O3/HPS作為非均相Fenton試劑進(jìn)行光助-Fenton反應(yīng)處理橙黃Ⅱ染料廢水。在可見(jiàn)光照射下，反應(yīng)3h后橙黃Ⅱ的降解率可達(dá)91.5％

3、，與商業(yè)和自制的氧化鐵相比，F(xiàn)e2O3/HPS表現(xiàn)出更好的光催化性能。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探討了pH值，H2O2的初始濃度，添加劑（鹽酸羥胺）的用量對(duì)降解效率的影響，并對(duì)光催化降解染料廢水過(guò)程的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，得到相關(guān)的動(dòng)力學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。還對(duì)Fe3+的浸出量和催化劑的穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)定。此外，這種新型的Fe2O3/HPS催化劑的物理化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定且可被多次重復(fù)利用。
　　另外，通過(guò)共聚法制備了一種新型的Fe2O3-MCM41復(fù)合型催

4、化劑。在用1，3，5-三甲苯對(duì)MCM41進(jìn)行孔徑調(diào)節(jié)的同時(shí)，將二茂鐵引入MCM41介孔材料中，再通過(guò)氧化煅燒過(guò)程可成功地制得負(fù)載氧化鐵的MCM41介孔材料。將新型復(fù)合材料作為非均相Fenton試劑應(yīng)用于光助-Fenton體系對(duì)染料廢水進(jìn)行光催化降解。在可見(jiàn)光照射下，反應(yīng)120 min后，中性紅和亞甲基藍(lán)的降解效率可以分別達(dá)到93.30％和98.5％。與此同時(shí)，該催化劑經(jīng)過(guò)多次循環(huán)利用后仍可保持良好的催化活性，且易于分離。
　　這兩