Fe 3 O 4 @SiO 2 @TiO 2 -AC光催化降解水源水中腐殖酸

发布时间：2021-11-25 11:48

　　采用共沉淀法耦合溶胶-凝胶法制备了核壳结构的磁性颗粒Fe₃O₄@SiO₂@Ti O₂,将其负载在活性炭(AC表面,制得新型光催化剂Fe₃O₄@SiO₂@Ti O₂-AC。采用SEM、FTIR、XRD、VSM对材料进行表征,并探究该催化剂对水中腐殖酸（HA）的去除效能。结果表明,以400 W高压汞灯作为光源,投加量为200 mg/L时,60 min内对初始质量浓度为5 mg/L、pH为7的含HA水样去除率可达96.1%。Fe₃O₄@SiO₂@Ti O₂-AC对HA的光催化降解符合LangmuirHinshelwood（L-H）动力学模型。Fe₃O₄@SiO₂@Ti O₂与AC存在协同作用,可有效增强复合光催化剂的催化效能。材料具有较好的催化稳... 

【文章来源】：工业水处理. 2020,40(08)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

Fe3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2@Ti O2和Fe3O4@SiO2@Ti O2-AC的XRD图谱

Fe3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2-AC的VSM分析见图3。图3中，Fe3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2-AC颗粒在室温下的比饱和磁化强度分别为17.8、13.61、6.25 emu/g。可见包覆TiO2、复合AC均会导致材料的比饱和磁化强度降低。但由于材料均有极小的剩磁值和矫顽力，具备良好的超顺磁性，能够确保催化剂在外加磁场下有效快速地分离回收。实际分离效果如图3右下角所示，磁分离时间约为30 s。

催化剂投加量为200 mg/L、pH=7时，不同HA初始质量浓度下，时间t为横坐标，ln(C0/C）为纵坐标的拟合曲线如图4所示，拟合数据如表4所示。由表4可见，R2在0.991 0～0.995 5之间，说明t和ln(C0/C）具有良好的线性关系，即Fe3O4@SiO2@TiO2-AC对HA的光催化降解反应动力学符合L-H模型。由图4可知，一级降解速率常数K随HA质量浓度的增加而降低，在低浓度下反应速率更高。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]两种活性炭负载型TiO2光催化剂对腐殖酸的光催化降解特征[D]. 郑直.西安建筑科技大学 2017



本文编号：3518077