论文摘要
环境污染已成为影响人类生存和可持续发展的全球性问题,其中工业废水最为严重。工业废水问题中又以染料污染和塑化剂污染问题较为突出。以TiO2为代表的半导体光催化技术已在环境治理领域取得了较大的成效。但是该体系现有效率还难以满足实际应用的需求。研究表明在可见光下纳米Fe2O3在催化有机物降解方面具有较高的活性。本文从纳米Fe2O3的制备及形貌表征,甲基橙（MO）的光催化降解和邻苯二甲酸二丁酯（DBP）的光催化降解进行了实验研究,并对纳米Fe2O3光催化活性进行了探讨分析。在制备纳米Fe2O3时,分别向前驱液中添加尿素和十二烷基硫酸钠,得到不同形貌（粒状和饼状）的纳米Fe2O3。研究结果表明,添加十二烷基硫酸钠制备的纳米Fe2O3具备更小的粒径。从FT-TR、XRD、DSC和TGA曲线可以得到,在同样的制备条件下,前驱液加入十二烷基硫酸钠制备的纳米Fe2O3更易洗涤,更纯净,且杂质较少,而添加尿素制备的纳米Fe2O3存在一些杂质,如FeOOH等。采用纳米Fe2O3/H2O2体系对100 mL甲基橙溶液（模拟染料废水）进行光催化降解。实验结果表明,pH、双氧水量、纳米氧化铁量、氧气和甲基橙溶液的初始浓度等都对整个体系的降解效果产生影响。其中当pH为2,纳米Fe203量为30 mg, H2O2量为30μL时降解最高效,在光照1h时,降解率达到了96%以上。实际上H2O2量为100 μL时,降解体系的降解率更高为99%。考虑到资源利用,选择H2O2量为30μL更适宜。采用纳米Fe2O3/H2O2体系对100 mL邻苯二甲酸二丁酯溶液（模拟塑化剂废水）进行光催化降解。实验对pH、双氧水量、纳米氧化铁量及邻苯二甲酸二丁酯量等影响因素对降解效率的影响。实验结果表明,当pH为6.5,双氧水量为0.5 mL,纳米氧化铁量为30 mg,光照1h时,降解体系的降解效率最高,达到99%。通过GC/MS技术,对降解过程中的中间产物以及降解机理进行探讨。降解10 min时,降解体系中产生了苯甲醛、邻苯二甲酸酐等；降解30 min时,降解体系产生了甲苯、2-丁基辛醇等；降解60 min时,降解体系中有2-乙基丁烯、CO2和H2O等。
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标签：纳米论文; 光催化降解论文; 甲基橙论文; 邻苯二甲酸二丁酯论文;