磁性Fe3O4微球的溶剂热法合成及光芬顿性能优化

第49卷第8期2017年8月哈尔滨工业大学学报JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHN0L0GYVo1．49No．8Aug．2017DOI：10．11918／j．issn．0367-6234．201701056磁性Fe3o4微球的溶剂热法合成及光芬顿性能优化梁大鑫，张巨擘，郑恺，邸明宇，郭元茹，王威(1．东北林业大学材料科学与工程学院，哈尔滨15(D40；2．城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学)，哈尔滨150090)摘要：为探究Fe，O微球的光芬顿性能，在200℃条件下，利用溶剂热法成功制备出具有较好分散性、平均粒径(200+0．5)nm的FeO微球，并通过对其原料配比的探究进行样品优化．该合成方法所制备出的Fe，O微球在Photo—Fenton降解亚甲基蓝方面有优秀的性能，降解率达95％甚至以上．此外，FeO微球具有易回收的优点，仅利用磁场即可将其分离，且回收率超过85％甚至900／0．利用回收后的FeO微球探究其重复利用率，结果表明，重复利用过程中样品催化降解效率与第一次使用时几乎相同．本研究探究了该样品降解亚甲基蓝的最佳反应条件，其中当反应体系中加入15mL过氧化氢且为酸性环境下降解效率达到最大．关键词：磁性；FeO微球；光芬顿降解；溶剂热中图分类号：0643．3文献标志码：A文章编号：0367—6234(2017)08—0090—08SolvothermalsynthesisofmagneticFe3O4nanospheresandtheoptimizationofthephoto．FentonreactionperformanceLIANGDaxin，ZHANGJubo，ZHENGKai，DIMingyu，GU0Yuanru，WANGWei(1．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China；2．StateKeyLaboratoryofUrbanWaterResourcesandWaterEnvironment(HarbinInstituteofTechnology)，Harbin150090，China)Abstract：Inordertostudyphoto—FentonperformanceofFe3O4nanospheres，monodispersedFe3O4nanosphereswithameandiameterof200nmweresuccessfullysynthesizedbyasolvothermalmethodat200oC．As—synthesizedFe3O4nanospheresshowexcellentphoto—Fentonefficiencyonthedegradationofmethyleneblue(MB)，andthedegradationratewasover95％．Besides，thecatalystwaseasytorecyclewithonlyapieceofmagnet，andtherecoveryratecanbemorethan85％．Moreover，thecatalystcanberegeneratedwiththeultrasonictreatment，andthedegradationperformancealmostremainsunchanged．Inaddition，thedegradationefficiencyvarieswiththeamountofhydrogenperoxideappliedandthepHvalueofthereactionsystem．Afterintensiveinvestigation，thereactioneficiencyperformsbestwith15mLhydrogenperoxideaddedinacidatmosphere．Keywords：magnetic；Fe3O4nanospheres；photo—Fentondegradation；solvothermal印染、化工、纺织等工业的发展带来许多环境污染问题，其中工业废水对水体的污染尤为严重¨J．这些工业废水中往往包含许多有害物质，例如有机烃类、苯酚、酚的衍生物、有机染料等．传统处理这些污染的方法主要有生物法、物理法和化学法．其中，物理法往往无法完全处理这些污染物，生物法也常存在一些无法降解的有机物，因此，化学处理方法逐渐成为当前处理这些污染的首选．化学法中高级氧化技术(AOPs)因具有反应迅速、反应完全、产物无污染等优点受到了越来越多的关注．AOPs主要包括TiO2／UV、03、H20