高等学校化学学报 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (11): 2500.doi: 10.7503/cjcu20180450
收稿日期:
2018-06-22
出版日期:
2018-11-10
发布日期:
2018-09-10
作者简介:
联系人简介: 李伟光, 男, 博士, 教授, 主要从事高级氧化技术研究. E-mail: 基金资助:
YU Xiaodan1,2, LIN Xinchen3, FENG Wei2,3, LI Weiguang1,*()
Received:
2018-06-22
Online:
2018-11-10
Published:
2018-09-10
Contact:
LI Weiguang
E-mail:hitliwg@126.com
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摘要:
以玉米秸秆为生物模板, 经铁盐和钛盐溶液浸渍后煅烧, 制备了新型Fe3O4/TiO2分层介孔玉米秸秆碳骨架复合材料(Fe3O4/TiO2@MSC), 并研究了其多相UV-Fenton体系降解四环素的效能. 利用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 N2吸附-脱附、 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对合成的催化剂进行了表征. 结果表明, Fe3O4/TiO2@MSC保留了玉米秸秆的分级多孔形态, 纳米Fe3O4和TiO2在MSC表面生长, 秸秆碳作为骨架提高了纳米Fe3O4的分散性, 防止其团聚, 提高了催化剂的稳定性, 并且能够增加材料的比表面积和活性点位, 进而增强对UV-Fenton体系的催化活性. TiO2光催化和多相Fenton体系的协同作用促进了Fe(Ⅲ)向Fe(Ⅱ)转化. 催化性能研究结果表明, 在相同条件下, Fe3O4/TiO2@MSC催化的多相UV-Fenton体系盐酸四环素(TCH)降解效率在反应40 min后达到99.8%, 远高于Fe3O4@MSC+H2O2(30%), UV+H2O2(73%)、 UV+Fe3O4@MSC+H2O2(89.1%)和UV+Fe3O4/TiO2+H2O2(89.2%)体系, 并且该体系在中性甚至碱性条件下均能达到满意的TCH去除效果.
中图分类号:
TrendMD:
于晓丹, 林鑫辰, 冯威, 李伟光. Fe3O4/TiO2@生物碳骨架复合材料的一步法制备及UV-Fenton催化性能. 高等学校化学学报, 2018, 39(11): 2500.
YU Xiaodan, LIN Xinchen, FENG Wei, LI Weiguang. One-step Preparation and UV-Fenton Properties of Fe3O4/TiO2@Bio-carbon Composities†. Chem. J. Chinese Universities, 2018, 39(11): 2500.
Fig.7 Degradation efficiency of TCH in different systems(A) and with different catalysts(B)Experimental conditions: [catalyst]0=0.3 g/L, [H2O2]0=10 mmol/L, [TC]0=50 mg/L, temperature=(23±1) ℃, initial pH=7; (A) a. Fe3O4/TiO2@MSC; b. Fe3O4/TiO2@MSC+H2O2; c. UV+H2O2; d. UV+Fe3O4/TiO2@MSC+H2O2.(B) a. Fe3O4/TiO2@MSC; b. Fe3O4@MSC; c. Fe3O4/TiO2.
Fig.8 UV-Vis spectra of UV-Fenton system with Fe3O4/TiO2@MSC at different time(A) and at different pH(B)Experimental conditions: [catalyst]0=0.3 g/L, [H2O2]0=10 mmol/L, [TC]0=50 mg/L, temperature=(23±1) ℃. (A) Illustration is the structure of TCH; initial pH=7.
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