模拟日光-非均相Fenton光催化降解喹啉

摘要：

以铝-分子筛(Al-MCM-41)为载体,采用加热回流法制备一种非均相芬顿催化剂还原氧化石墨烯-羟基铁/Al-MCM-41(rGO-FeOOH/Al-MCM-41).以喹啉模拟有机废水,考察该催化剂在不同氧化体系、不同H2O2投加量、不同催化剂投加量和不同水质因素(喹啉初始浓度和pH值)条件下对喹啉降解效能的影响,同时考察了催化剂的重复使用性.结果表明,喹啉的光芬顿降解过程符合准一级反应动力学,降解过程中溶液中的NO3-浓度先升高后下降,表明喹啉的吡啶环被打开.对比芬顿反应,模拟日光芬顿反应中光的引入促进羟基自由基的产生,使得喹啉去除率由45％提高到了99％;喹啉降解速率随着催化剂和H2O2投加量的增加而升高,但投加量过多会消耗.OH自由基从而抑制喹啉降解,在光芬顿体系中,该催化剂在pH=3.6-9.6的范围内都表现出了很高的活性;当喹啉初始浓度为20 mg· L-1,催化剂投加量为0.5 g·L-1,H2O2投加量为20 mmol· L-1,pH=6.3时,该催化剂对喹啉有很好的矿化效果(TOC去除率为3％).催化剂重复使用性能稳定,重复使用5次喹啉去除率仍高达99％,但TOC去除率略有降低,铁溶出率为0.48％以下.

关键词：Al-MCM-41、非均相芬顿、喹啉、重复使用

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分类号：V55;X78

资助基金：国家自然科学基金51578070;国家国际科技合作专项项目2013DFR90290;国家地理空气与水保护基金GEFC-08-16资助.Supported by National Natural Science Foundation of China51578070;National International Scientific and Technological Cooperation Project2013DFR90290;National Geographic Air and Water Conservation FundGEFC-08-16

在线出版日期：2017-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1072-1082