Fe-Si-B系非晶合金表面微納米化與催化性能的研究.pdf

1、近幾年來，由于具有獨(dú)特的性能以及優(yōu)異的催化性能，鐵基非晶合金受到廣泛關(guān)注，部分鐵基非晶合金被發(fā)現(xiàn)能作為零價(jià)鐵對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行快速降解。盡管目前研究尚處于初始階段，涉及鐵基非晶合金的降解性能的眾多問題還不清楚，但其展示出的優(yōu)異的污水降解性能對(duì)工程應(yīng)用具有很大吸引力，因此開展相關(guān)研究具有重要科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。本研究以Fe-Si-B系三元非晶合金為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地研究了鐵基非晶合金表面多孔結(jié)構(gòu)的制備工藝，以及具有多孔結(jié)構(gòu)的典型鐵基非晶合金催化苯酚

2、廢水降解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過程和催化反應(yīng)機(jī)理。
　　本研究采用去合金化法，通過選擇不同的腐蝕溶液，并控制反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、溶液濃度及超聲波輔助頻率，來調(diào)控多孔結(jié)構(gòu)的制備工藝。最終，成功在Fe-Si-B系三元非晶合金表面制備出孔徑尺寸在30～150nm范圍內(nèi)的均勻多孔結(jié)構(gòu)。
　　經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，與相同成分的非晶合金條帶相比，具有多孔結(jié)構(gòu)的Fe-Si-B三元非晶合金在苯酚溶液的降解過程中，表現(xiàn)出更低的降解反應(yīng)活化能和更高的降解速率。通過

3、改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)，得出納米多孔Fe76Si9.6B7.2P7.2非晶催化劑降解50mL、濃度為1g/L苯酚的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件，當(dāng)反應(yīng)溫度為50℃，溶液初始pH值為4，加入催化劑濃度及雙氧水濃度分別為4g/L及0.3mol/L，反應(yīng)30min后，苯酚的完全降解效率達(dá)到95%以上。在相同實(shí)驗(yàn)條件下，分析表明，F(xiàn)e-Si-B三元非晶合金對(duì)苯酚溶液降解機(jī)理與晶態(tài)材料相同，具有多孔結(jié)構(gòu)的Fe-Si-B三元非晶合金所具有的高的降解性能一方面是由于非晶態(tài)結(jié)構(gòu)