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改性PAN纤维与铁离子的配位结构及其对染料降解的催化作用
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]天津工业大学纺织学院纺织化学与生态学研究中心,天津300160, [2]福州大学光催化国家重点实验室培育基地,福州350002
  • 相关基金:国家自然科学基金(20773093)及教育部高等学校博士点专项基金(20070058005)资助项目
中文摘要:

在室温条件下应用偕胺肟改性聚丙烯腈纤维(AO-PAN)与FeCl3反应制备了聚丙烯腈纤维铁配合物(Fe-AO-PAN),并分别使用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DTMA)和电导法对Fe-AO-PAN进行了表征以确定其组成结构.然后将Fe-AO-PAN作为非均相Fenton催化剂应用于两种常用偶氮染料C.I.活性红195(RR195)和C.I.酸性黑234(AB234)的光催化氧化降解反应中,考察了其对降解反应的催化作用.结果表明,Fe-AO-PAN中的Fe3+能够与AO-PAN表面三个偕胺肟(AO)链节单元的三个氨基氮原子和三个羟基氧原子进行配位反应,配位数为6.在Fe-AO-PAN和辐射光存在下,两种染料的氧化降解反应速度显著加快,染料结构中的偶氮键和芳香环结构都遭到破坏.PAN纤维腈基转化率的提高不仅能够明显增加Fe-AO-PAN表面结构中Fe3+含量,而且可显著促进其对染料氧化降解反应的催化作用.

英文摘要:

The coordination process and structure between amidoxime modified polyacrylonitrile (AO-PAN) fiber and FeCl3 in aqueous solution were studied by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectrometer (FTIR), dynamic thermal mechanical analyzer (DTMA), and electrical conductivity method, respectively. The coordination Fe-AO-PAN fiber was obtained, and then used as a heterogeneous Fenton catalyst for the oxidative degradation of two azo dyes including C.I. Reactive Red 195(RR 195) and C.I. Acid Black 234(AB 234) in the presence of H2O2. The catalytic function of Fe-AO-PAN on dye degradation was investigated with respect to decoloration percentage in this work. The results indicated that the Fe3+ ion of Fe-AO-PAN was coordinated with three amino nitrogen atoms and three hydroxyl oxygen atoms of three amidoxime units on the surface of AO-PAN by covalent bond, and the coordination number was six. Moreover, the oxidative degradation of two azo dyes in water was significantly accelerated in the presence of Fe-AO-PAN under light irradiation, and the azo linkages and aromatic ring of azo dye molecules were decomposed. Increasing the degree of conversion from nitrile group to amidoxime group on the surface of PAN fiber caused not only higher Fe3+ content of Fe-AO-PAN, but also its stronger catalytic performance on dye degradation in aqueous solution.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781