載鐵活性炭纖維的制備及其用于Fenton體系降解羅丹明B和除氟的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、高級氧化技術能夠產生氧化性能高的羥基自由基,對難生物降解的污水具有較好的處理效果。Fenton氧化技術是其中的一種,具有材料成本低廉,反應容易進行,反應效率高等優(yōu)點,得到了不斷的研究和廣泛的應用。非均相Fenton體系相對于傳統(tǒng)Fenton體系而言,pH適用范圍有一定的拓展,鐵離子由于固定可以重復多次利用。將各種形態(tài)鐵的化合物負載到具有多孔結構的載體上,可制備性能高效的非均相催化劑?;钚蕴坷w維具有較大的比表面積和豐富的孔結構,可將鐵化合

2、物均勻分布在表面和內部,并且活性炭纖維的來源廣泛,可通過生物質原料來制備,因此用它作載體有獨特的優(yōu)勢?;谝陨蠋c,本文研究了載鐵活性炭纖維(ACF-Fe)的制備及其作為非均相Fenton催化劑催化降解羅丹明B和作為吸附劑除氟的性能。
  本研究用原位合成法和兩步物理化學活化法制備了載鐵活性炭纖維,采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜、拉曼光譜(RS)、氮氣吸附脫附分析技術和X射線光

3、電子能譜儀(XPS)等多種技術對ACF-Fe的組成、結構和表面特征等進行了表征分析。XRD、SEM和XPS分析結果表明,催化劑中的鐵元素以Fe3O4的形態(tài)存在,F(xiàn)e元素的相對含量為8.0%。比表面積及孔結構分析結果表明材料的比表面積較大,達到432m2/g,所制備材料具有微孔結構。FT-IR結果表明材料表面具有豐富的官能團。RS結果表明活性炭纖維石墨化度低,為無定型炭材料。
  以羅丹明B(RhB)為模擬污染物,研究了所制備材料在

4、非均相Fenton體系下有無可見光條件的催化降解性能,探討了不同反應條件、初始pH、H2O2投加量等不同參數(shù)對催化性能的影響。結果發(fā)現(xiàn)ACF-Fe/H2O2體系對高濃度的RhB溶液(100mg/L)具有較好的催化降解效果。pH對RhB的脫色率有很大影響,pH越高,催化效果越好。當pH為13,反應120min后,RhB的脫色率和COD去除率分別為95%和75%以上,表明本研究制備的催化劑在Fenton體系中的pH適用范圍得到了極大地拓寬。

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