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酸性Fe-SiO2催化剂制备及其photo-Fenton催化性能
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:化学学报
  • 时间:0
  • 页码:1-7
  • 语言:中文
  • 分类:O643.36[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙江工业大学生物与环境工程学院,杭州310014, [2]浙江大学材料与化学工程学院,杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.20976163)资助项目
  • 相关项目:耦合膜过程微观形态与空间结构对流体传质的协同组合效应
作者: 张国亮|
中文摘要:

以正硅酸乙酯为硅源,十二烷基三甲基溴化铵为模板剂,在不同铁源和酸激活条件下合成Fe—SiO2复合氧化物.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶转换红外光谱仪(FT—IR)对催化剂表面形貌、活性组分分散性和表面基团进行分析.研究了不同酸性Fe—SiO2催化剂(FS)在可见光照射下photo—Fenton降解直接大红4BS的活性.结果表明:以硫酸亚铁为铁源制备的催化剂所含骨架Fe的分散性能优于硝酸铁为铁源获得的催化剂,但后者表面活性位数和酸量却高于前者.在初始pH=6.0时,FS/1和FS/6两种Fe—SiO2催化剂均能在120min使100mg/L直接大红4BS几乎完全脱色,且矿化程度分别高达79%与99%.动力学拟合证明,该酸催化过程可以看作一级与二级反应联合作用的结果.对上述两种催化剂的溶剂浸取稳定性和铁离子泄漏测试显示,催化剂可能实现较长时间稳定运行.

英文摘要:

The acid-activated Fe-SiO2 composites were synthesized using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as the silica source, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as the template and salts of Fe as the iron sources. After finishing the preparation, these samples were characterized using scanning electron microscopy for the morphology of the catalysts, X-ray diffractometer for the dispersibility of Fe, and Fourier transform infrared spectrometer for the surface groups. To investigate catalytic activities, various photo-Fenton reactions have been conducted to decontaminate the direct red 4BS simulated wastewater under visible light irradiation. The results indicated that the sample possessing its iron source from FeSO4 had better dispersibility, but lower activities and stability than that from Fe(NO3)3. At initial pH of 6.0, both FS/1 and FS/6 not only led to 100% decolorization of a solution containing 100 mg/L direct red, but also about 79% and 99% total organic carbon were removed in respective system after reaction for 120 min. The kinetics study showed that a model in combination of first order and second order reactions was suitable for this acid-catalyzed process. Analyses of solvent-leaching stability and iron leaching demonstrated these catalysts may have long-term stability.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 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),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:28694