納米改性α-FeOOH的制備及其吸附、Fenton降解水中亞甲基藍(lán)的研究.pdf

1、針鐵礦(α-FeOOH)是一種廣泛存在于自然界中的礦物，在自然中的有機(jī)物和金屬離子的遷移轉(zhuǎn)化方面發(fā)揮了顯著的功效，其在吸附和催化降解水中污染物方面已受到了廣泛關(guān)注。針鐵礦分別作為吸附劑和催化劑降解水中污染物已有大量研究，但吸附能力往往較低且將其大量吸附后繼而徹底降解的研究還甚少。
　　本文首先是以十二烷基硫酸鈉(SDS)為結(jié)構(gòu)調(diào)整劑和表面改性劑，通過水熱合成法制備改性α-FeOOH，考察了制備體系中各因素對制備的樣品的晶相、形貌及

2、表面特性等方面的影響，并初步探討了α-FeOOH的生長機(jī)理。當(dāng)pH為12.00時(shí)，在SDS加入量為1～3mM，水熱時(shí)間為4～8h，及水熱溫度為80～160℃時(shí)，制備的產(chǎn)物均為α-FeOOH的桿狀納米晶粒。當(dāng)pH降至9.01時(shí)，制備的產(chǎn)物趨向于轉(zhuǎn)化為α-Fe2O3。α-FeOOH的納米晶粒的生長機(jī)理為先成核繼而生長成α-FeOOH桿狀晶粒。
　　以亞甲基藍(lán)(MB)作為目標(biāo)污染物，研究了α-FeOOH晶粒的吸附和Fenton降解污染物

3、的性能。對吸附體系和Fenton催化體系中的影響因素分別進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:制備的α-FeOOH具有良好的吸附性能，可在α-FeOOH投加量為0.5g/L，反應(yīng)溫度為30℃及pH為5.00的條件下，對初始濃度為200mg/L的MB的去除率可達(dá)96.00％以上，吸附容量為385mg/g，吸附動(dòng)力學(xué)符合偽二級動(dòng)力學(xué)，Langmuir等溫線擬合系數(shù)R2＞0.99;同時(shí)在進(jìn)行Fenton催化氧化MB過程中當(dāng)α-FeOOH投加量為0.

4、5g/L，反應(yīng)溫度為50℃、H2O2投加量為4.89mmol/L及pH為5.0的條件下，300mg/L的MB在60min內(nèi)即可達(dá)到100％的去除，且通過·OH將MB催化氧化成CO2和H2O。α-FeOOH在4次Fenton催化后60min內(nèi)仍可以去除85.94％的MB。
　　天然的α-FeOOH往往混合其他金屬離子，所以本實(shí)驗(yàn)研究了不同金屬摻雜(Mn，Co，Ni，Cr及Zn)的α-FeOOH的物理化學(xué)性能和吸附及Fenton催化M