MIL-101(Fe, Cu)活化过一硫酸盐降解水中罗丹明B的效能及机理研究

作者：代晗月; 鲍建国^*; 杜江坤; 李轩

来源：安全与环境工程, 2022, 29(05): 223-231.

DOI：10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.20220516

• 双金属有机骨架材料
• MIL-101(Fe, Cu)
• 过一硫酸盐
• 罗丹明B
• 高级氧化技术

为研究金属有机骨架材料活化-硫酸盐(PMS)降解水中罗丹明B(RhB)的效能及机理，首先采用水热法制备出铁铜双金属有机骨架材料MIL-101(Fe, Cu),并通过X-射线粉末衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对MIL-101(Fe, Cu)材料进行表征；然后通过构建MIL-101(Fe, Cu)/PMS体系，以RhB为目标污染物，成功构建了双金属有机骨架材料即MIL-101(Fe, Cu)材料，研究了体系对比、Cu2+掺杂量、初始pH值、催化剂投加量、PMS投加量对RhB降解的影响；最后通过紫外全波段扫描、电子顺磁共振(EPR)及自由基猝灭试验对MIL-101(Fe, Cu)/PMS体系降解RhB的机理进行分析，并通过重复利用试验和多种染料降解试验验证该体系应用于实际染料废水处理的可行性和实用价值。结果表明：当Cu∶Fe的摩尔质量比为1∶10时，MIL-101(Fe, Cu)/PMS体系能在120 min内降解95.0%的RhB;RhB的降解效果随着催化剂投加量/PMS浓度的增加而提高；该体系在广谱pH值范围内均能对RhB高效降解；EPR、自由基猝灭和紫外全波段扫描试验结果显示，MIL-101(Fe, Cu)/PMS体系降解PhB的机理是MIL-101(Fe, Cu)材料活化PMS生成SO4·-、HO·自由基攻击RhB分子，使其共轭结构裂解开环，最终矿化生成CO2和H2O;MIL-101(Fe, Cu)/PMS体系经5次重复利用后依旧能降解78.2%的RhB,且对多种染料有较好的降解效率。

• 单位
  中国地质大学（武汉）