納米結構鐵、錳氧化物制備及其在處理廢水中應用.pdf

1、本文研究納米結構鐵、錳氧化物制備及其在處理廢水中應用。在室溫下，以FeCl3和NaOH為原料，通過簡單、無需陳化的一步法制備出直徑30-100nm、長為400-700nm的α-FeOOFI納米棒。并將其在自然光下催化H202氧化分解亞甲基藍染料(MB)。為了作對比，通過在不同溫度下焙燒α-FeOOH納米棒得到α-Fe2O3納米棒并作催化劑。研究表明α-FeOOH納米棒的催化性能要優(yōu)于α-Fe2O3納米棒，在230min時MB的脫色率達到

2、95.41％。且該三種納米棒的催化性能優(yōu)于α-FeOOH粒子。在以α-FeOOH納米棒為催化劑條件下，分別研究了亞甲基藍初始濃度、H202濃度、催化劑用量對亞甲基藍脫色率的影響，并進行了動力學研究。動力學研究表明其反應級數(shù)約為0.85，反應速率常數(shù)為0.095min-1。利用紫外分光光度計(UV-Vis)、傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)、化學需氧量(COD)、離子色譜(IC)對MB降解的中間產物進行表征，發(fā)現(xiàn)MB已經部分被降解成無機離子

3、。 以KMn04和MnS04為原料、于室溫條件下制備了納米晶須組裝成的ε-MnO2納米球，采用X射線粉末衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)和比表面積(BET法)對樣品進行了分析表征。用所制備的納米結構ε-MnO2為吸附劑，研究其吸附亞甲基藍染料廢水。研究表明，該吸附符合Langmuir等溫吸附模型。分別研究了亞甲基藍初始濃度、H2O2濃度、溫度、吸附劑用量、離子強度對吸附亞甲基藍影響，并用正交設計法獲得最佳吸附條件。其中

4、亞甲基藍初始濃度是影響脫色率的最大因素。 并以納米結構ε-MnO2為催化劑，探索了其在催化氧化苯酚模擬廢水中的應用，該催化反應過程條件溫和，不用外加氧化劑。用熒光光譜(FL)表征了苯酚的分解過程，結果顯示，ε-MnO2對苯酚有很好的分解效果，在80min時苯酚的去除率達到80.4％。熒光光譜分析表明苯酚分解過程中產生了具有熒光性質的中間產物，并通過高效液相色譜(HPLC)對其中間產物進一步驗證，提出了苯酚分解的可能路徑。動力學