蒙脱石负载硫掺杂赤铁矿复合材料的光芬顿催化性能及其增强机理研究

• 作者: 何家鸿 吴宏海 卢鹏澄
• 来源期刊: 华南师范大学学报（自然科学版）
• 学科: 化学
• 关键词: 光芬顿 硫掺杂 氧缺陷 赤铁矿 蒙脱石
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 化学与环境
• 页码范围: 42-49
• 页数: 8页
• 分类号: X788|O64
• 语种: 中文
• DOI: 10.6054/j.jscnun.2021007

摘要

采用水热联合煅烧法合成了一种蒙脱石负载S掺杂赤铁矿的高效新型非均相芬顿催化剂(S-α-Fe2 O3/Mnt).采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电子顺磁共振(EPR)以及捕获测试方法对催化剂进行表征,并深入研究了催化性能及其增强机理.结果表明:S-α-Fe2 O3/Mnt的可见光芬顿催化性能良好,且拥有较宽的有效pH范围.在pH 3.0时其所催化的光芬顿反应速率快,50 mg/L的苯酚在10 min时降解率达到100％;即使当pH 5.0时,尽管苯酚降解速率有所降低,但50 mg/L的苯酚仍可以在60 min内完全降解.进一步对催化降解机理的研究表明:S掺杂可在S-α-Fe2 O3/Mnt的α-Fe2 O3相中引入了硫离子,形成大量的结构氧缺陷空位(OVs),从而增强矿物材料的光催化性能;此外,蒙脱石表面酸位点可以拓宽该催化剂的有效pH范围.因此,S-α-Fe2 O3/Mnt是一种在环境修复中具有重要应用前景的芬顿催化剂.