Fe_1Co_（0.5）Ba_（2.5）氧化物纳米颗粒芬顿催化降解亚甲基蓝的研究

第35卷第5期2016年5月硅酸盐通报BULLETIN0FTHECHINESECERAMICSOCIETYVo1．35No．5May，2016Fe1Coo．5Ba2．5氧化物纳米颗粒芬顿催化降解亚甲基蓝的研究贾若琨，马宗伟，宫俊霞，徐凯，艾丽莎，杨文胜(I．东北电力大学化学工程学院，吉林132012；2．吉林大学化学学院，长春130000)摘要：采用溶胶一凝胶法制备的铁钴钡氧化物纳米颗粒作为非均相类芬顿催化剂，研究其催化降解亚甲基蓝，考察催化剂投加量，H0：投加量，温度等对亚甲基蓝降解效率和降解速率的影响。结果表明，在最佳的实验条件下该氧化物颗粒与过氧化氢组成的芬顿试剂在20rain内，亚甲基蓝降解率达到95％。该反应符合一级动力学模型，55℃条件下，速率常数为0．10min。。，反应活化能为54．1kJ／tool。关键词：非均相芬顿；铁钴钡氧化物纳米颗粒；亚甲基蓝中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1001．1625(2016)05—1396-06Fe1Co0．5Ba2。5OxideNanoParticlesasHeterogeneousCatalystsforFentonDegradationofMethyleneBlueJIARuo-kun，MAZong．wei，GONGJun．xia，XUKai，AILi．sha，YANGWen．sheng(1．CollegeofChemicalEngineering，NortheastDianliUniverdity，Jilin132012，China；2．CollegeofChemistry，JilinUniverdity，Changchun130000，China)Abstract：FelCoo5Ba2．5nanooxideparticleswerepreparedbythesol—gelmethodasaHeterogeneousFentoncatalyst，studyingonthecatalyticdegradationofmethyleneblue，Effectoftemperature，catalystdosage，H2O2dosageonthedegradationeficiencyanddegradationrateofmethyleneblue．Theresultsshowunderthebestexperimentalconditions，theFelCo05Ba25oxideparticleswithhydrogenperoxideconsistingofFenton~reagentcouldrealizedegradationratereachto90％within20min．Thereactionfollowsthefirstorderkineticprocess，whenthereactiontakesplaceat55℃，therateconstantis0．10ml‘n～andthereactionactivationenergyis54．1kJ／too1．Keywords：HeterogeneousFenton；FelCo0．5Ba2．5nanooxideparticles；methyleneblue引言芬顿(Fenton)氧化技术以其设备流程简便、成本低、技术要求不高，生成的羟基具有强氧化性等优点，受到国内外学者的广泛关注。已经应用于苯酚，亚甲基蓝等工业废水处理领域。然而传统芬顿试剂存在pH范围较窄、铁难以回收以及铁离子的二次污染、需要外加能量或设备等缺点。为解决芬顿技术在应用中的不足，研究者采用含铁的固体物质或载体固定铁离子作为催化剂，从而形成一系列非均相芬顿技术。如Daud等制备Fe／高岭土芬顿催化剂，在240min时间里，对酸性红1的降解率基金项目：国家自然科学基金(51003010)；吉林省科技厅项目(20140101090JC)作者简介：贾若琨(1977)，男，教授，主要从事材料物理化学方面的研究．通讯作者：杨文胜，教授1398专题论文硅酸盐通报第35卷约等于240rim，这与SEM的分析结果较为符合。由图2可知存在FeO、CoO、BaO的衍射峰，随着烧结温度的升高，各衍射峰明显变尖锐，强度明显增大，表明升高温度能够促进晶粒的生长，有利于氧化物晶体结构更加完整。3．2催化剂最佳配比的研究图3为不同配比FeCoBa纳米氧化物对亚甲基蓝去除率的影响。从图3可以看出，Feco0．Ba．的催化性能最佳，这可能是因为，通过掺杂钴，其不仅与铁有着相似的化学行为J，当其与铁联用时，存在某种协同效应，改善了铁在反应中的活性，达到提高反应效率的目的从而促进铁的催化反应¨。但有研究表明：钴很容易与氧化物间形成强的相互作用，进而减弱催化剂的还原性及