微波水熱輔助制備新型尖晶石-FeFe2O4 /天然礦物復(fù)合材料作為微波催化劑降解水生有機(jī)污染物按語(yǔ)

這篇由遼寧大學(xué)等的研究學(xué)者完成，討論微波水熱輔助制備新型尖晶石-FeFe2O4 /天然礦物復(fù)合材料作為微波催化劑降解水生有機(jī)污染物的論文，發(fā)表在一區(qū)重要期刊《Journal of hazardous materials》，影響因子：6.434。

近年來(lái)，微波化學(xué)儀器用于材料合成的研究工作已經(jīng)成為科學(xué)研究的熱門(mén)方向，受到廣大學(xué)者的極大關(guān)注！

摘要

本研究采用微波水熱法制備了尖晶石-NiFe2O4/天然礦物(海泡石、硅藻土和高嶺石)復(fù)合材料，并將其應(yīng)用于十二烷基苯磺酸鈉(SDBs)、偶氮胂(AF)、甲基對(duì)硫磷(MP)等有機(jī)污染物的微波催化降解(NiFe2O4/天然礦物/mw)中，以及溶液中的結(jié)晶紫(CVL)。

比較了三種NiFe2O4/天然礦物復(fù)合材料的催化活性，考察了原料合成工藝參數(shù)如NiFe2O4與天然礦物的摩爾比、催化劑前驅(qū)體溶液的pH值、微波輻射時(shí)間和催化劑重復(fù)使用周期等降解參數(shù)對(duì)催化劑性能的影響。給出了NiFe2O4/天然礦物/MW降解的原理。結(jié)果表明，NiFe2O4/天然礦物/MW可在幾分鐘內(nèi)完全去除廢水中的有機(jī)污染物。NiFe2O4/海泡石具有較高的催化活性。在NiFe2O4/海泡石/MW體系中，SDBS、AF、MP和CVL的降解速率常數(shù)分別為1.865、0.672、0.472和0.329 min-1。NiFe2O4/天然礦物的性能可維持三次循環(huán)。活性物種 %OH, %O2-和h+對(duì)NiFe2O4/海泡石/MW的降解起主要作用。

因此，NiFe2O4/海泡石/MW工藝具有降解速度快、成本低、磁選好、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，在處理廢水中的有機(jī)污染物方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

詳情

結(jié)論

采用微波水熱法制備了NiFe2O4/天然礦物(海泡石、硅藻土和高嶺石)復(fù)合材料，并應(yīng)用于微波催化降解有機(jī)污染物。比較了三種NiFe2O4/天然礦物的催化活性。并對(duì)NiFe2O4/天然礦物/MW的降解機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，在1.5MPa、30.0min mW、pH=12.0的反應(yīng)條件下，得到了3種具有較高催化活性的NiFe2O4/天然礦物納米粒子。在微波輻射下，NiFe2O4/海泡石比NiFe2O4/硅藻土和NiFe2O4/高嶺石具有更高的催化活性。此外，在水溶液中有機(jī)污染物(10.0mg/L)在幾分鐘內(nèi)完全降解，SDBS、AF、MP和CVL的計(jì)算速率常數(shù)(K)分別為1.865、0.672、0.472和0.329 min-1。采用NiFe2O4/海泡石/MW系統(tǒng)(3.2g/L/750 W)。NiFe2O4/海泡石可重復(fù)使用三次，具有較高的催化活性。另外，%OH、H和%O2-是NiFe2O4/海泡石/MW降解的主要活性物質(zhì)。因此，新型的尖晶石NiFe2O4/海泡石/MW體系具有快速、經(jīng)濟(jì)的降解、磁選等優(yōu)點(diǎn)，在完全去除廢水中有機(jī)污染物方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

祥鵠儀器在本論文中的使用過(guò)程

以AF為目標(biāo)污染物，在微波輻射下對(duì)NiFe2O4/天然礦物納米粒子的催化活性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在一個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)中，以天然pH 6.0和NiFe2O4/天然礦粉(3.2g/L)混合的25.0mLAF溶液，在可控微波反應(yīng)器(中國(guó)北京祥鵠科技發(fā)展公司XH-100A)750W微波下進(jìn)行輻照。對(duì)AF溶液進(jìn)行了微波輻照或NiFe2O4/天然礦物單獨(dú)處理作為對(duì)照。用紫外-可見(jiàn)分光度計(jì)(美國(guó)瓦里安公司Cary 50)在200~800 nm掃描區(qū)進(jìn)行了紫外-可見(jiàn)光譜分析.在524 nm處用最大吸光度法計(jì)算AF的降解率。