磁性Fe3O4/石墨烯Photo-Fenton催化剂的制备及其催化活性
2012-11-09何光裕钱茂公陈海群
何光裕 张 艳 钱茂公 陈海群*, 汪 信
磁性Fe3O4/石墨烯Photo-Fenton催化剂的制备及其催化活性
何光裕1,2张 艳1钱茂公1陈海群*,1汪 信*,2
(1常州大学江苏省精细化工重点实验室,常州 213164)
(2南京理工大学教育部软化学与功能材料重点实验室,南京 210094)
采用共沉淀法制备磁性Fe3O4/GE(石墨烯)催化剂,实现Fe3O4纳米颗粒生长和氧化石墨烯还原同步进行,采用FTIR、XRD、TEM及低温氮吸附-脱附等对Fe3O4/GE纳米催化剂的物相、颗粒粒径及比表面积进行了表征。在H2O2存在条件下,以亚甲基蓝为目标降解物,考察了在模拟太阳光下Fe3O4/GE的催化活性,当氧化石墨烯与Fe3O4的质量比为1∶10时,经过2 h催化反应,在pH=6条件下,对亚甲基蓝的降解率达到98.7%,经过10次循环使用后对染料溶液的降解率仍保持在95.7%以上,明显优于纯的Fe3O4。
纳米Fe3O4/GE;磁分离;Photo-Fenton反应
近年来,利用太阳能光催化处理废水中难降解有机污染物,已引起国内外学者的普遍关注。Photo-Fenton反应过程无污染、反应速度快,已广泛应用于有机废水的降解。其中非均相Photo-Fenton反应体系不仅保留了均相反应处理范围广、反应速度快的优点,同时避免了因铁离子流失造成的二次污染,减少了处理成本[1-4]。然而在对催化剂进行分离、回收再利用时也存在催化剂流失量大、利用率低等局限性。如果在非均相Photo-Fenton催化反应中引入磁性介质,反应结束后通过简单的磁分离方式进行回收,不仅设备投入少、处理周期短,还能避免催化剂的流失,实现降解过程连续化操作,因此,制备具有高稳定性、高降解效率的可磁分离Photo-Fenton催化剂具有良好的应用前景。……
