Fe 3 O 4 @SiO 2 @TiO 2 -AC光催化降解水源水中腐殖酸
發(fā)布時(shí)間:2021-11-25 11:48
采用共沉淀法耦合溶膠-凝膠法制備了核殼結(jié)構(gòu)的磁性顆粒Fe3O4@SiO2@Ti O2,將其負(fù)載在活性炭(AC表面,制得新型光催化劑Fe3O4@SiO2@Ti O2-AC。采用SEM、FTIR、XRD、VSM對(duì)材料進(jìn)行表征,并探究該催化劑對(duì)水中腐殖酸(HA)的去除效能。結(jié)果表明,以400 W高壓汞燈作為光源,投加量為200 mg/L時(shí),60 min內(nèi)對(duì)初始質(zhì)量濃度為5 mg/L、pH為7的含HA水樣去除率可達(dá)96.1%。Fe3O4@SiO2@Ti O2-AC對(duì)HA的光催化降解符合LangmuirHinshelwood(L-H)動(dòng)力學(xué)模型。Fe3O4@SiO2@Ti O2與AC存在協(xié)同作用,可有效增強(qiáng)復(fù)合光催化劑的催化效能。材料具有較好的催化穩(wěn)...
【文章來源】:工業(yè)水處理. 2020,40(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
Fe3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2@Ti O2和Fe3O4@SiO2@Ti O2-AC的XRD圖譜
Fe3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2-AC的VSM分析見圖3。圖3中,F(xiàn)e3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2-AC顆粒在室溫下的比飽和磁化強(qiáng)度分別為17.8、13.61、6.25 emu/g?梢姲睺iO2、復(fù)合AC均會(huì)導(dǎo)致材料的比飽和磁化強(qiáng)度降低。但由于材料均有極小的剩磁值和矯頑力,具備良好的超順磁性,能夠確保催化劑在外加磁場(chǎng)下有效快速地分離回收。實(shí)際分離效果如圖3右下角所示,磁分離時(shí)間約為30 s。
催化劑投加量為200 mg/L、pH=7時(shí),不同HA初始質(zhì)量濃度下,時(shí)間t為橫坐標(biāo),ln(C0/C)為縱坐標(biāo)的擬合曲線如圖4所示,擬合數(shù)據(jù)如表4所示。由表4可見,R2在0.991 0~0.995 5之間,說明t和ln(C0/C)具有良好的線性關(guān)系,即Fe3O4@SiO2@TiO2-AC對(duì)HA的光催化降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)符合L-H模型。由圖4可知,一級(jí)降解速率常數(shù)K隨HA質(zhì)量濃度的增加而降低,在低濃度下反應(yīng)速率更高。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯負(fù)載TiO2光催化降解阿奇霉素廢水[J]. 郝彤遙,羅曉,趙彥,艾連峰,岳琳,洪剛. 工業(yè)水處理. 2019(03)
[2]磁性光催化劑Fe3O4/SiO2/TiO2的制備及光催化降解苯酚[J]. 師艷婷,喬生莉,張巧玲,劉有智,暢俊波,秦釗. 化工進(jìn)展. 2018(11)
[3]TiO2/生物質(zhì)活性炭復(fù)合材料的制備和吸附光降解性能[J]. 龐月紅,劉娟,孫夢(mèng)夢(mèng),沈曉芳. 化學(xué)通報(bào). 2018(05)
[4]TiO2/AC光催化劑對(duì)卡馬西平的降解特性[J]. 陳衛(wèi),趙磊,許航,楊金虎. 土木建筑與環(huán)境工程. 2012(05)
碩士論文
[1]兩種活性炭負(fù)載型TiO2光催化劑對(duì)腐殖酸的光催化降解特征[D]. 鄭直.西安建筑科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):3518077
【文章來源】:工業(yè)水處理. 2020,40(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
Fe3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2@Ti O2和Fe3O4@SiO2@Ti O2-AC的XRD圖譜
Fe3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2-AC的VSM分析見圖3。圖3中,F(xiàn)e3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2、Fe3O4@SiO2@TiO2-AC顆粒在室溫下的比飽和磁化強(qiáng)度分別為17.8、13.61、6.25 emu/g?梢姲睺iO2、復(fù)合AC均會(huì)導(dǎo)致材料的比飽和磁化強(qiáng)度降低。但由于材料均有極小的剩磁值和矯頑力,具備良好的超順磁性,能夠確保催化劑在外加磁場(chǎng)下有效快速地分離回收。實(shí)際分離效果如圖3右下角所示,磁分離時(shí)間約為30 s。
催化劑投加量為200 mg/L、pH=7時(shí),不同HA初始質(zhì)量濃度下,時(shí)間t為橫坐標(biāo),ln(C0/C)為縱坐標(biāo)的擬合曲線如圖4所示,擬合數(shù)據(jù)如表4所示。由表4可見,R2在0.991 0~0.995 5之間,說明t和ln(C0/C)具有良好的線性關(guān)系,即Fe3O4@SiO2@TiO2-AC對(duì)HA的光催化降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)符合L-H模型。由圖4可知,一級(jí)降解速率常數(shù)K隨HA質(zhì)量濃度的增加而降低,在低濃度下反應(yīng)速率更高。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯負(fù)載TiO2光催化降解阿奇霉素廢水[J]. 郝彤遙,羅曉,趙彥,艾連峰,岳琳,洪剛. 工業(yè)水處理. 2019(03)
[2]磁性光催化劑Fe3O4/SiO2/TiO2的制備及光催化降解苯酚[J]. 師艷婷,喬生莉,張巧玲,劉有智,暢俊波,秦釗. 化工進(jìn)展. 2018(11)
[3]TiO2/生物質(zhì)活性炭復(fù)合材料的制備和吸附光降解性能[J]. 龐月紅,劉娟,孫夢(mèng)夢(mèng),沈曉芳. 化學(xué)通報(bào). 2018(05)
[4]TiO2/AC光催化劑對(duì)卡馬西平的降解特性[J]. 陳衛(wèi),趙磊,許航,楊金虎. 土木建筑與環(huán)境工程. 2012(05)
碩士論文
[1]兩種活性炭負(fù)載型TiO2光催化劑對(duì)腐殖酸的光催化降解特征[D]. 鄭直.西安建筑科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):3518077
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/chengjian/3518077.html
最近更新
教材專著