Fe3O4@C6H5Na3O7催化过硫酸盐降解染料研究
2020-06-15董鹏飞刘瑞单国华贾丽霞
董鹏飞,刘瑞,单国华,贾丽霞
(新疆大学 纺织与服装学院,新疆 乌鲁木齐 830046)
印染废水色度大,有害物质多,成分变化复杂,难降解[1]。基于过硫酸盐的高级氧化技术因其快速高效、适用范围广等特点成为近年来的研究热点[2-5]。在催化过硫酸盐的各种催化剂中,纳米Fe3O4已被证明能有效降解一些难分解的有机物[6-7]。同均相催化剂(如Fe2+)相比,虽然Fe3O4纳米因其聚集性导致催化活性降低,但其具有可重复利用的特点[8]。通过对纳米Fe3O4进行改性,提高其在水溶液中的分散性,可以在提升催化活性的同时,保留其重复利用性。
本文首先制备了Fe3O4,然后通过柠檬酸钠对Fe3O4进行修饰,并对其表征,将其作为催化剂催化过硫酸钠降解活性黄3RS,达到降解印染废水的目的。
1 实验部分
1.1 原料与仪器
活性黄3RS,石河子如意纺织印染有限公司提供;H2SO4、NaOH、Fe2SO4·7H2O、FeCl3·6H2O、C6H5Na3O7·2H2O、Na2SO8、无水乙醇均为分析纯。
精科UV759-S紫外-可见分光光度计;雷磁pHS-3C pH计;予华DW-3型电动搅拌器;科恒SHB-Ⅲ多用真空抽滤泵;亚荣RE52-AA旋转蒸发器;卢湘TG-16离心机;H-7650型TEM;SU8010 SEM;EQUINOX55型FTIR;D/max2250X XRD;奥豪斯CP153电子天平;HSZ68电热蒸馏水器。
1.2 磁性Fe3O4纳米粒子的制备
纳米Fe3O4的制备采用化学共沉淀法[9]。具体方法为:取200 mL蒸馏水于锥形瓶中,加入0.2 g的Na2SO3后进行水浴加热30 min,然后在45 Hz条件下超声30 min。将上述烧瓶置于电动搅拌器上,投入1 mmol的FeCl2·4H2O,得到乳白色絮状沉淀。约2 min后,投入1.75 mmol的FeCl3·6H2O,得到橙黄色浑浊液。充分搅拌混合后,滴加氨水,溶液颜色由橙黄色变为绿色,继而褐色直至黑色沉淀,代表生成四氧化三铁。继续搅拌60 min,80 ℃加热30 min,取出静置,冷却至室温后用磁铁进行吸附,得到黑色沉淀,先后用无水乙醇和蒸馏水各洗涤1次,70 ℃烘干,研磨,得到Fe3O4粉末。……
