Fe3O4/TiO2@生物碳骨架复合材料的一步法制备及UV-Fenton催化性能

作者：于晓丹; 林鑫辰; 冯威; 李伟光^*

来源：高等学校化学学报, 2018, 39(11): 2500-2506.

• Fe3O4/TiO2@MSC
• 玉米秸秆碳骨架
• UV-Fenton体系
• 盐酸四环素

以玉米秸秆为生物模板,经铁盐和钛盐溶液浸渍后煅烧,制备了新型Fe3O4/TiO2分层介孔玉米秸秆碳骨架复合材料(Fe3O4/TiO2@MSC),并研究了其多相UV-Fenton体系降解四环素的效能.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对合成的催化剂进行了表征.结果表明,Fe3O4/TiO2@MSC保留了玉米秸秆的分级多孔形态,纳米Fe3O4和TiO2在MSC表面生长,秸秆碳作为骨架提高了纳米Fe3O4的分散性,防止其团聚,提高了催化剂的稳定性,并且能够增加材料的比表面积和活性点位,进而增强对UV-Fenton体系的催化活性. TiO2光催化和多相Fenton体系的协同作用促进了Fe(Ⅲ)向Fe(Ⅱ)转化.催化性能研究结果表明,在相同条件下,Fe3O4/TiO2@MSC催化的多相UV-Fenton体系盐酸四环素(TCH)降解效率在反应40 min后达到99. 8%,远高于Fe3O4@MSC+H2O2(30%),UV+H2O2(73%)、UV+Fe3O4@MSC+H2O2(89. 1%)和UV+Fe3O4/TiO2+H2O2(89. 2%)体系,并且该体系在中性甚至碱性条件下均能达到满意的TCH去除效果.

• 单位
  吉林大学; 吉林建筑大学; 哈尔滨工业大学