文档介绍：第 10 卷第 6 期
2010 年 12 月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Engineering
á-FeOOH 纳米棒的制备及其在催化降解甲基橙中的应用
Dec. 2010
张丽清
1,2
,刘新锋
1,2
,周华锋
1,2
,谢颖
1,2
,李宏亮
1
(1. 沈阳化工大学应用化学学院,辽宁沈阳 110142;2. 辽宁省稀土化学与应用重点实验室,辽宁沈阳 110142)
摘要:采用空气氧化法制备了分散性较好的α-FeOOH 纳米棒,并用 XRD, SEM, N2 吸附−脱附等手段对其进行了表
征,在 H2O2/α-FeOOH 类 Fenton 条件下对甲基橙(MO)溶液进行处理,考察各种因素对溶液中 MO 降解的影响. 结果
表明,在酸性介质中α-FeOOH 能有效催化降解水溶液中的 MO,降解率随 H2O2 初始浓度增加而增加,但当 H2O2 初
始浓度达 mol/L 时,降解率反而下降. UV−Vis 谱图显示,MO 在 80℃水浴中达到了很好的降解效果.
关键词:甲基橙;α-FeOOH 纳米棒;催化;H2O2;降解
中图分类号:
文献标识码:A
文章编号:1009−606X(2010)06−1227−04
1
前言
岛化工厂;无水乙醇,天津市富宇精细化工有限公司,
作为催化剂的纳米材料因其特殊的晶体结构和表
面特性而具有高活性、优良的选择性和较长的使用寿命.
近几年来,以纳米 TiO2 为代表的半导体光催化氧化技
术受到高度重视,但光生电子−空穴对复合率极高和只
能吸收太阳光中波长小于 387 nm 的紫外线部分等缺陷
限制了其在工程上的应用[1]. 与纳米 TiO2 相比,(羟基)
氧化铁的禁带宽度一般在 eV 附近, nm 的光就
可工作,从而更具有优势[2].
一些(羟基)氧化铁及负载铁复合物作为很有前景的
光 Fenton 催化剂得到广泛研究[3−7],其作用原理是在光
照下羟基氧化铁表面产生⋅OH 和≡FeIV==O⋅, ≡FeIV==O⋅进
一步与水作用产生⋅OH. ⋅OH 是无选择性强氧化剂,能把
有机物氧化成 CO2 和 H2O,但起主要作用的仍为紫外光
分析纯,纯度≥%(ù);去离子水,沈阳化工大学自
制;BaCl2,沈阳市合富化学试剂厂,纯度≥%(ù);
30%(ù)双氧水(H2O2),沈阳力诚试剂厂,分析纯;甲基
橙(MO) , 国药集团化学试剂有限公司, 灼烧残渣
%~%(ù).
实验装置与仪器
主要仪器:HH 型电子恒温水浴锅(山东鄄城科教仪
器厂),PHS-25 数显 pH 计(上海精密科学仪器有限公司),
DHG-9030 电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有
限公司),JB50-D 型增力电动搅拌机(上海标本模型厂),
大口径玻璃试管(管口 30 mm,长 cm,河间天柯玻
璃仪器厂). 实验装置见图 1.
2
[6,7]
[8]
氮染料的脱色作