Fe2O3/MIL-53(Al)催化类芬顿氧化性能及其作用机制研究

摘要：

以MIL-53(Al)和铁盐为原料,采用浸渍-焙烧的方法,制备了Fe2O3/MIL-53(Al)类芬顿催化剂.通过扫描电子显微镜(SEM)、射透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及X射线光电子能谱仪(XPS),对Fe2O3/MIL-53(Al)、MIL-53(Al)及Fe2O3 3种材料的理化性质进行了表征.以亚甲基蓝为相关材料催化类芬顿反应氧化性能的指示剂,考察了Fe2O3/MIL-53 (Al)、MIL-53(Al)及Fe2O3 3种材料催化类芬顿反应的活性.探讨了Fe2O3/MIL-53 (Al)催化活性强化的相关作用机制.研究结果表明,Fe2O3/MIL-53(Al)的物化结构特征是以赤铁矿为主的纳米Fe2O3颗粒均匀、离散地分布在MIL-53(Al)之上,纳米Fe2O3颗粒尺寸大多集中在1～5 nm.与未负载纳米Fe2O3相比,其分散性和颗粒尺寸都展现出潜在优越性.Fe2O3/MIL-53 (Al)材料催化类芬顿反应降解水溶液中亚甲基蓝的效果是未负载纳米Fe2O3的4.8倍(以反应速率常数计),且TOC去除率亦有明显优势.自南基猝灭实验结果表明Fe2O3/MIL-53(Al)催化类芬顿降解污染物的主要活性氧类物质为羟基自由基.MIL-53(Al)孔结构发达、孔分布均匀及孔尺寸较小且均一等结构特征,导致负载其中的Fe2O3具有孔道负载量大、颗粒分布离散且均匀、颗粒粒径小且均一等特点,从而强化了纳米Fe2O3催化类芬顿反应氧化降解水中污染物的性能.

关键词：Fe2O3/MIL-53(Al)、非均相类芬顿反应、废水处理、亚甲基蓝

所属期刊栏目：39

分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划2017YFE0107200;江苏省研究生科研与实践创新计划项目KYCN10-0050

在线出版日期：2019-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2508-2516