三氧化二铁催化过硫酸氢钾降解罗丹明B的研究

发布时间：2024-05-20 02:49

　　近年来，在高级氧化技术研究领域，基于硫酸根自由基的高级氧化技术得到了广泛的研究。目前在研究过硫酸盐的活化方面，各种活化方式各有利弊，其中，过渡金属氧化物的非均相催化以其安全高效逐渐引起关注。 本论文通过两种方法制备了三氧化二铁催化剂，以过硫酸氢钾（PMS）为氧化剂，以罗丹明B为目标污染物，考察非均相Fe2O3/PMS体系对罗丹明B的降解效果，讨论了催化剂制备条件以及反应体系反应条件对罗丹明B降解效果的影响，并探讨了两种不同制备方法的Fe2O3催化效果产生差异的原因。 通过溶胶凝胶法制备Fe2O3催化剂，并对其进行了X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）表征。初步考察了在PMS存在的条件下Fe2O3对罗丹明B的催化降解效果，60min罗丹明B去除率为66.97%，TOC去除率为51.24%，证明其有良好的催化性能。通过研究凝胶法Fe2O3制备条件对罗丹明B降解效果的影响，选择Fe2O3的制备条件为煅烧时间5h，煅烧温度600℃。考察了反应体系的反应条件对罗丹明B降解效果的影响，当反应条件为常温，pH=7，罗丹明B50mg/L，PMS1.0mmol/L，Fe2O32.1g/L时，罗丹明B...

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【学位级别】：硕士

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图1-1两种过硫酸盐结构简式

a）过一硫酸盐b）过二硫酸盐图1-1两种过硫酸盐结构简式S的对称结构，通常研究者采取的活化方式为外加能量场，例如紫解等，而对于结构不对称的PMS，通常采取过渡金属对其进行催O4·-的基本反应如下[39]：

图3-1凝胶法Fe2O3和购买Fe2O3与标准卡片比较

3的XRD表征如图3-1所示，将溶胶凝胶法制备的Fe2O3与PDF标准卡片72-0469进行对比，可以看出制备的凝胶法Fe2O3的衍射峰与标准卡片吻合良好。相比较于购买途径得到的普通Fe2O3，凝胶法制备的Fe2O3没有任何杂质峰，衍射峰的强度大，十分尖锐，说明制备的....

图3-2凝胶法制备Fe2O3及购买Fe2O3形貌对比

c）放大5000倍的普通Fe2O3图3-2凝胶法制备Fe2O3及购买Fe2O3形貌对比Fe2O3催化活性的初步研究，在常温条件下，初始pH=7，对PMS/Fe2O3（eO（凝胶法）、HO/FeO（凝胶法）和P

图3-3各种体系对罗丹明B的降解效果

面从图3-3中可以看出，PMS/Fe2O3（凝胶法）体系在前10降解速度快，后期逐渐变缓，说明罗丹明B的降解可以在短时已经显示，过渡金属离子与PMS作用可以在几分钟内降解缩短了反应时间，在实际应用有利于减小反应器的体积。

本文编号：3978841