ZnFe2O4光催化还原Cr(Ⅵ)及其机理研究

作者：王宏斌; 侯岳茹; 蒋良兴^*; 刘芳洋; 贾明; 张宗良

来源：中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(11): 4295-4305.

• 中浸渣
• ZnFe2O4
• EDTA
• 光催化
• Cr(Ⅵ)还原

以传统湿法炼锌过程中产生的Zn Fe2O4中浸渣为原料，经过预处理后应用于光催化还原Cr(Ⅵ)。采用XRD、FT-IR、SEM和XPS等检测手段对Zn Fe2O4进行表征，并对其光催化性能进行研究。研究了反应时间、EDTA加入量、固液比、溶液初始浓度和p H等参数对光催化还原Cr(Ⅵ)的影响。研究结果表明：Zn Fe2O4是n型半导体，禁带宽度为1.71 e V，其导带底电位(vs.RHE)为0.01 V，理论上可实现对Cr(Ⅵ)的还原。由于EDTA能够消耗空穴并形成[Cr-EDTA]3+配合物，可实现Zn Fe2O4光生电子空穴对有效分离，从而大幅提升了Zn Fe2O4光催化还原Cr(Ⅵ)的性能。在EDTA加入量为0.1 m L、固液比为1 g/L、溶液初始质量浓度为20 mg/L、p H=3的优化条件下，Zn Fe2O4在120 min内对Cr(Ⅵ)的还原率达到97.95%。

• 单位
  中南大学