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

1、高級氧化技術(shù)能夠產(chǎn)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(shù)是其中的一種，具有材料成本低廉，反應(yīng)容易進(jìn)行，反應(yīng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，得到了不斷的研究和廣泛的應(yīng)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(fù)多次利用。將各種形態(tài)鐵的化合物負(fù)載到具有多孔結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，可將鐵化合

2、物均勻分布在表面和內(nèi)部，并且活性炭纖維的來源廣泛，可通過生物質(zhì)原料來制備，因此用它作載體有獨(dú)特的優(yōu)勢?；谝陨蠋c(diǎn)，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(xué)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?dú)馕矫摳椒治黾夹g(shù)和X射線光

3、電子能譜儀（XPS）等多種技術(shù)對ACF-Fe的組成、結(jié)構(gòu)和表面特征等進(jìn)行了表征分析。XRD、SEM和XPS分析結(jié)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(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明材料的比表面積較大，達(dá)到432m2/g，所制備材料具有微孔結(jié)構(gòu)。FT-IR結(jié)果表明材料表面具有豐富的官能團(tuán)。RS結(jié)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(yīng)條件、初始pH、H2O2投加量等不同參數(shù)對催化性能的影響。結(jié)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(dāng)pH為13，反應(yīng)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。