【摘要】：有機合成染料廣泛使用于紡織、造紙、塑料、皮革以及食品等行業(yè)的著色環(huán)節(jié)。亞甲基藍是一種噻吩嗪類染料,它可能導致眼燒傷和對人類和動物眼睛的永久性傷害。如果不慎吸入,會造成短期的呼吸困難,亦會引起惡心、嘔吐、出汗、精神混亂等不良癥狀。因此,如何有效地去除亞甲基藍成為研究的熱點。由于大多數(shù)合成染料具有一個或多個苯環(huán)結構,很多方法很難將它們有效地分解。高級氧化技術(AOPs)是目前研究最多的可以有效處理有機污染物的化學方法,起關鍵作用的是反應過程中催化產(chǎn)生的強氧化劑羥基自由基(HO·)。在眾多AOPs中,芬頓(Fenton)方法以其低成本、低毒性而備受青睞。具有磁性的非均相Fenton試劑可以通過外加磁場有效地實現(xiàn)分離回收。碳材料以其易于功能化、有效減少磁性粒子間的磁耦合以及耐酸堿環(huán)境而得到廣泛的應用。為了加速Fe3+的還原,引入還原劑羥胺(NH2OH)可使Fenton反應更加有效地進行。因此,本論文采用不同的方法設計合成新型磁性碳材料,將其用于類Fenton體系對亞甲基藍進行降解處理,主要研究內(nèi)容如下：1、CoFe2O4/RGO材料的制備及其在非均相類Fenton體系中的應用以乙酰丙酮鐵和氯化鈷為磁性來源,以氧化石墨烯為碳源,用溶劑熱法一步制備了分散均一、粒徑均勻的CoFe2O4/RGO材料,在合成過程中氧化石墨烯同時被還原。采用透射電鏡、X射線粉末衍射、X射線光電子能譜、比表面積分析及振動樣品磁強計對CoFe2O4/RGO材料進行了表征；接著將CoFe2O4/RGO材料構筑類Fenton體系用于亞甲基藍的降解去除。結果表明,石墨烯的復合大大提升了磁性粒子的催化性能；NH2OH的引入提高了反應的速率；磁性碳材料具有良好的穩(wěn)定性。由此可見,CoFe2O4/RGO材料可以作為綠色的非均相Fenton試劑用于環(huán)境污染控制領域,并且具有潛在的應用價值。2、含鐵配位聚合物制備磁性碳材料用于非均相類Fenton體系的研究基于金屬有機配位聚合物的化學結構,使用溶劑熱法合成兩種含鐵的金屬有機配位聚合物,通過熱失重分析確定適當?shù)谋簾郎囟群髮⑵涓邷責峤庑纬蒄e3O4@C和CuFe2O4/Cu@C材料。利用掃描電子顯微鏡、X-射線粉末衍射、X射線光電子能譜、元素分析、高頻電感耦合等離子光譜、比表面積分析及振動樣品磁強等表征手段對Fe3O4@C和CuFe2O4/Cu@C材料的結構及性能進行分析。將兩種材料用于構筑降解亞甲基藍的非均相Fenton反應體系,實驗證明它能夠有效催化H202產(chǎn)生HO·以降解亞甲基藍。由于材料的磁性,可以使用外加磁場輕易分離材料,以實現(xiàn)材料的重復利用。兩種材料都具有良好的穩(wěn)定性。由此可見,Fe3O4@C和CuFe2O4/Cu@C作為一種新型的磁性碳材料有望應用于水體中有機污染物的降解去除。
【圖文】：

＾馨y迸義蟇ｉｌｌ逡逑圖２－２邋ＣｏＦｅ２0４／ＲＧＯ材料（ａ－ｃ）和ＣｏＦｅ２0４磁性納米粒子（ｄ－ｆ）的ＴＥＭ圖逡逑ＣｏＦｅ２0４／ＲＧＯ材料和ＣｏＦｅ２0４磁性納米粒子的形貌如圖２－２所示。通過不逡逑同放大倍數(shù)，ＣｏＦｅ２0４磁性粒子的形貌和分散性可得Ｗ了解。通過圖Ｃ、ｆ可Ｗ逡逑觀察到，實驗所制備的ＣｏＦｃ２0４磁性粒子為小顆粒組成的花型納米粒子，，粒徑逡逑約為５０ｎｍ。從ＣｏＦｅ２0４磁性納米粒子的ＴＥＭ圖（ｄ－ｆ）中可Ｗ看到，ＣｏＦｅ２0４逡逑磁性納米粒子的分散性不夠好，團聚現(xiàn)象嚴重。ＣｏＦｅ２0４／ＲＧＯ材料的ＴＥＭ圖逡逑（ａ－ｃ）表明，石墨稀的加入大大增加了材料的分散性。送對于增加有效的降解逡逑反應位點有至關重要的作用。在石墨Zf片層Ｗ外并無游離的ＣｏＦｅ２0４磁性納米逡逑粒子，這是由于在反應之前，氧化石墨痛表面大量的

本文編號：2546010