Fe-Ni/ZSM-5分子篩催化H2O2降解硝基苯

金星龍，馬俊華，劉 勇，白建菲，段宏濤

（1.天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院，天津 300384；2.天津理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，天津 300384）

Fe-Ni/ZSM-5分子篩催化H2O2降解硝基苯

金星龍1，馬俊華1，劉 勇2，白建菲2，段宏濤2

（1.天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院，天津 300384；2.天津理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，天津 300384）

為減小Fenton反應(yīng)過程產(chǎn)生的二次污染，以80～100目的ZSM-5分子篩為載體，用浸漬法合成Fe-Ni/ZSM-5分子篩催化劑降解硝基苯，采用X射線衍射和N2吸附-脫附進(jìn)行催化劑表征；研究H2O2濃度、初始pH值、催化劑用量和底物濃度對硝基苯降解效率的影響.結(jié)果表明：在H2O2質(zhì)量濃度為500 mg/L、初始pH為3、催化劑質(zhì)量濃度為1 g/L、硝基苯質(zhì)量濃度為50 mg/L、溫度25℃下，經(jīng)過7 h，硝基苯降解率為76.6%；該反應(yīng)分為2個階段，前4 h催化劑的吸附起主導(dǎo)作用，后3 h催化劑催化產(chǎn)生（·OH），F(xiàn)enton反應(yīng)起主導(dǎo)作用.

Fe-Ni/ZSM-5分子篩；硝基苯；（·OH）；Fenton

硝基苯（C6H5NO2NB）是一種重要的芳香族化合物，廣泛用于化學(xué)工業(yè)苯胺類、炸藥、染料和農(nóng)藥生產(chǎn)[1-2].由于苯環(huán)存在，硝基苯類化合物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易發(fā)生氧化反應(yīng)，所以硝基苯類化合物很難降解[3].低濃度硝基苯可能會對環(huán)境和人的健康造成很大危害[4-5]，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002規(guī)定環(huán)境中硝基苯排放最大允許質(zhì)量濃度20 μg/L[6]，因此，硝基苯的降解研究受到普遍關(guān)注.高級氧化處理硝基苯廢水效果較好，F(xiàn)enton法反應(yīng)迅速，反應(yīng)條件溫和[7]，能夠使硝基苯類高濃度有機(jī)廢水充分降解[8]，催化活化H2O2產(chǎn)生（·OH），（·OH）對降解物質(zhì)無選擇性[9]，催化劑原料廉價易得，便于操作，是環(huán)保領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)[8].傳統(tǒng)均相Fenton反應(yīng)處理廢水后，有大量含鐵污泥產(chǎn)生，造成二次污染，為此有很多關(guān)于非均相催化的研究[9]，把起催化作用的物質(zhì)負(fù)載到分子篩上，形成分子篩組合催化劑[10].Fajerwerg等[11-12]首次利用非均相Fe/ZSM-5分子篩催化降解苯酚，降解效果良好，并研究了溶液pH值對苯酚降解的影響.王帥軍等[13]將鐵、鍶化合物負(fù)載到ZSM-5分子篩上，在pH=5條件下催化降解甲基橙，降解率為87%.Dukkanc等[9]發(fā)現(xiàn)Cu對Fe/ZSM-5分子篩有增強(qiáng)催化劑活性和提高底物降解的效果.同時Changha等[14]研究發(fā)現(xiàn)鐵鎳納米粒子（nNi-Fe）催化劑，Ni雖然不能直接催化氧化劑產(chǎn)生自由基，但是含F(xiàn)e催化劑加入Ni后，促進(jìn)Fe2+與氧化劑反應(yīng)，提高了Fe2+的利用率，同時提高了底物降解效率.李冰等[15]發(fā)現(xiàn)改性PTFE纖維鐵配合物中的Fe-Cu雙金屬離子具有協(xié)同作用，效果與Fe-Ni作用相同.本文通過將Fe-Ni氧化物負(fù)載到ZSM-5分子篩上，制備合成催化劑，以H2O2為氧化劑降解硝基苯，探討H2O2濃度、初始pH值、催化劑用量和底物濃度對硝基苯降解的影響.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 藥品與設(shè)備

藥品包括：ZSM-5分子篩，80～100目，南開催化劑廠產(chǎn)品；九水合硝酸鐵（（Fe（NO3）3·9H2O，98.5%），六水合硝酸鎳（Ni（NO3）2·6H2O，98.0%），天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司產(chǎn)品；過氧化氫（H2O2，30%）溶液，天津市福晨化學(xué)試劑廠產(chǎn)品；硝基苯（C6H5NO2，99.0%），氫氧化鈉（NaOH，96%），色譜甲醇（CH3OH，99.9%），天津市科威化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品；鹽酸（HCl，99.0%），天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所產(chǎn)品.

設(shè)備包括：HPLC-6000PVW型高效液相色譜儀，科美特公司產(chǎn)品；電子天平，上海菁華有限公司產(chǎn)品；Multi 3410型pH計，德國WTW公司產(chǎn)品；HNY-200B型恒溫水浴攪拌器，天津市歐諾儀器儀表有限公司產(chǎn)品；DZF-6050MBE真空干燥箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品；FP-25C馬弗爐（中溫箱式電阻爐），上海科恒實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品；Rigaku D/max 2500 v/pc型X射線衍射儀（XRD），日本理學(xué)公司產(chǎn)品；V-sorb X800型氮?dú)馕?脫附比表測定儀，北京金埃譜科技有限公司產(chǎn)品.

1.2 催化劑制備

取2 mol/L摩爾比為3∶1的硝酸鐵、硝酸鎳混合液3 mL于燒杯中，再放入1 g的ZSM-5分子篩，于30℃恒溫水浴振蕩反應(yīng)12 h；取出后110℃下鼓風(fēng)干燥5 h；放入馬弗爐中，先經(jīng)100 min升溫至500℃，再于500℃條件下焙燒2 h，得到Fe-Ni/ZSM-5分子篩[13，16].

1.3 結(jié)構(gòu)表征

（1）X射線衍射光譜（XRD）測定：采用Rigaku D/ max 2500v/pc型X射線衍射儀對催化劑的晶型、結(jié)晶度等結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，采用Cu Kα射線輻射，掃描速率為2°/min，角度從10°到90°，電機(jī)管工作電壓為40 kV，管電流為40 mA[17].

（2）氮?dú)馕奖缺砻娣e（BET）測定：采用V-Sorb X800型氮?dú)馕?脫附比表測定儀對催化劑的比表面積進(jìn)行測定[18]，在-196℃下使用氮?dú)馕綔y定.樣品真空吹掃預(yù)處理溫度為350℃，處理180 min，除去催化劑表面結(jié)晶水，通過低溫吸附和高溫脫附后測定.

1.4 硝基苯催化降解

精確稱量定量催化劑加入到100 mL錐形瓶中，加入一定量去離子水，加入定量硝基苯模擬廢水，加入0.1 mol/L鹽酸或0.1 mol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至設(shè)定值.反應(yīng)至加入定量的H2O2計時開始，封閉瓶口，在恒溫水浴搖床振蕩反應(yīng)，搖床溫度為20℃，轉(zhuǎn)速為180 r/min.在給定的時間間隔取2 mL樣品，過0.45 μm有機(jī)微孔濾膜，分析硝基苯濃度.硝基苯濃度采用HPLC-6000PVW型高效液相色譜儀測定，配備紫外檢測器，色譜柱型號Kromasil C18 column（250×4.6 mm，5μm），檢測波長262nm.流動相為甲醇（80%）：水（20%），流速1.0 mL/min，進(jìn)樣量20 μL，柱溫25℃.

2 結(jié)果與分析

2.1 催化劑表征

2.1.1 XRD表征

Fe-Ni/ZSM-5分子篩的XRD表征如圖1所示.

圖1 XRD分析圖譜Fig.1 XRD spectra

由圖1可以看出：ZSM-5分子篩（經(jīng)500℃煅燒）曲線有3個衍射峰，在24°、30°和45°處，對應(yīng)ZSM-5分子篩；Fe-Ni/ZSM-5分子篩曲線有7個衍射峰，在24°、30°和45°處對應(yīng)ZSM-5分子篩，在33°、35°和43°處，分別對應(yīng)Fe2O3兩個晶面（104和110）和NiO（200晶面）.

由圖1還可以得知：Fe-Ni/ZSM-5分子篩中ZSM-5分子篩仍具有良好峰形，表明ZSM-5分子篩負(fù)載Fe-Ni氧化物后，晶體結(jié)構(gòu)沒有被破壞[19]；Fe2O3也具有明顯峰形，結(jié)晶度較高，催化性能好.

2.1.2 BET表征

Fe-Ni/ZSM-5分子篩的BET表征如圖2所示.

由圖2可知：Fe-Ni/ZSM-5分子篩屬于II類型吸附-脫附曲線，這說明Fe-Ni/ZSM-5分子篩具有良好的介孔結(jié)構(gòu).負(fù)載前后材料的孔結(jié)構(gòu)參數(shù)變化如表1所示.

圖2 Fe-Ni/ZSM-5分子篩的氮?dú)馕?脫附和孔徑分布曲線Fig.2 Nitrogen adsorption-desorption and pore size distribution of Fe-Ni/ZSM-5

表1 Fe-Ni/ZSM-5分子篩和ZSM-5分子篩的孔結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Pore structure parameters of Fe-Ni/ZSM-5 and ZSM-5

由表1可知：與ZSM-5分子篩對比，F(xiàn)e-Ni/ZSM-5分子篩的比表面積有所減小，但數(shù)值仍然比較大；Fe-Ni/ZSM-5分子篩是介孔材料，孔徑較ZSM-5分子篩增大，可能是負(fù)載Fe-Ni后堆積形成了新孔.

2.2 操作條件對催化降解的影響

2.2.1 對照實(shí)驗(yàn)

考察H2O2、Fe-Ni/ZSM-5分子篩、ZSM-5分子篩單獨(dú)作用和Fe-Ni/ZSM-5分子篩對Fenton反應(yīng)硝基苯降解的影響，結(jié)果如圖3所示.

圖3 不同試劑對硝基苯降解的影響Fig.3 Effect of different agents on degradation of nitrobenzene

由圖3可知：當(dāng)H2O2單獨(dú)氧化降解硝基苯7 h時降解率不足10%，說明H2O2單獨(dú)氧化可以忽略.在Fe-Ni/ZSM-5分子篩和ZSM-5分子篩單獨(dú)作用下，二者去除率都不到40%，其中ZSM-5分子篩去除效果好于Fe-Ni/ZSM-5分子篩，原因是ZSM-5分子篩表面同時負(fù)載Fe-Ni后比表面積變小，吸附作用降低.Fe-Ni/ZSM-5分子篩Fenton反應(yīng)與單獨(dú)作用對比，F(xiàn)enton反應(yīng)的前4 h降解效果略優(yōu)于單獨(dú)作用；在后3 h，F(xiàn)enton反應(yīng)明顯優(yōu)于單獨(dú)作用，7 h Fenton降解率達(dá)到76.6%.由此可知，前4 h催化劑吸附起主導(dǎo)作用；后3 h Fenton反應(yīng)起主導(dǎo)作用，自由基產(chǎn)生反應(yīng)方程如式（1）和式（2）所示[20].

2.2.2 H2O2濃度影響

在Fe-Ni/ZSM-5分子篩質(zhì)量濃度為1 g/L、硝基苯質(zhì)量濃度為50 mg/L和pH=3條件下進(jìn)行反應(yīng)，考察H2O2濃度對硝基苯降解的影響，結(jié)果如圖4所示.

圖4 H2O2濃度對硝基苯降解影響Fig.4 Effect of H2O2concentration on degradation of nitrobenzene

由圖4可知：當(dāng)H2O2質(zhì)量濃度從300 mg/L增大到800 mg/L時，降解率隨著H2O2濃度增大而提高，原因是H2O2濃度增大，（·OH）生成量增多.然而由800 mg/L增大到1 000 mg/L時，降解率降低，主要原因是H2O2分解產(chǎn)生過量（·OH），發(fā)生自身淬滅反應(yīng)[21-22]，反應(yīng)方程如式（3）和式（4）所示：

上述反應(yīng)導(dǎo)致（·OH）利用率下降，硝基苯降解率也會下降.H2O2質(zhì)量濃度為500 mg/L時降解率為76.6%，800 mg/L時降解率為79.97%，差別很小，考慮到成本原因，H2O2最佳質(zhì)量濃度選擇500 mg/L.

2.2.3 初始pH影響

在Fe-Ni/ZSM-5分子篩質(zhì)量濃度為1 g/L、硝基苯質(zhì)量濃度為50mg/L和H2O2質(zhì)量濃度為500 mg/L條件下，考察初始pH值對硝基苯降解影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示.

由圖5可知：pH從3到9，隨著pH值增大，硝基苯降解率降低，主要原因是H+減少，反應(yīng)（2）產(chǎn)生（·OH）量減少，另外，在該pH值下過氧化氫不穩(wěn)定，生成氧氣和水，抑制（·OH）生成，導(dǎo)致大量硝基苯?jīng)]有被氧化降解.然而，pH從3到2，隨著pH值的減小，降解率降低，原因可能是過量的H+與硝基苯爭奪自由基，使反應(yīng)降解率降低[22].

圖5 初始pH值對硝基苯降解影響Fig.5 Effect of initial pH on degradation of nitrobenzene

2.2.4 Fe-Ni/ZSM-5分子篩濃度影響

在H2O2質(zhì)量濃度為500 mg/L、硝基苯質(zhì)量濃度為50mg/L和pH=3的條件下進(jìn)行反應(yīng)，考察Fe-Ni/ZSM-5分子篩濃度對硝基苯降解影響，結(jié)果如圖6所示.

圖6 Fe-Ni/ZSM-5分子篩濃度對硝基苯降解影響Fig.6 Effect of Fe-Ni/ZSM-5 dosage on degradation of nitrobenzene

由圖6可知：Fe-Ni/ZSM-5分子篩質(zhì)量濃度從0.5 g/L增加到1.5 g/L時，隨著Fe-Ni/ZSM-5分子篩濃度增大，硝基苯降解率增大.當(dāng)Fe-Ni/ZSM-5分子篩質(zhì)量濃度從1.5 g/L增加到2 g/L時，硝基苯降解率降低，主要是由于在2 g/L時催化產(chǎn)生的（·OH）過多，不能及時用于硝基苯降解，發(fā)生自由基淬滅反應(yīng)，導(dǎo)致自由基利用率降低，反應(yīng)方程如式（4）.Fe-Ni/ZSM-5分子篩質(zhì)量濃度1 g/L與1.5 g/L相比，降解率相差12%，從催化劑成本和降解效率考慮，F(xiàn)e-Ni/ZSM-5分子篩最佳質(zhì)量濃度應(yīng)選擇1 g/L.

2.2.5 硝基苯濃度影響

在Fe-Ni/ZSM-5分子篩質(zhì)量濃度為1 g/L、pH=3和H2O2質(zhì)量濃度為500 mg/L下，考察硝基苯濃度對硝基苯降解影響，結(jié)果如圖7所示.

圖7 硝基苯濃度對硝基苯降解影響Fig.7 Effect of nitrobenzene concentration on degradation of nitrobenzene

由圖7可知：硝基苯質(zhì)量濃度從25 mg/L增大到200 mg/L時，隨著硝基苯質(zhì)量濃度的增加，硝基苯降解率降低.在Fe-Ni/ZSM-5分子篩質(zhì)量濃度1 g/L和H2O2質(zhì)量濃度500 mg/L實(shí)驗(yàn)條件下，考慮到環(huán)境有機(jī)廢水中硝基苯的含量，降解硝基苯最適宜的質(zhì)量濃度為50 mg/L.

3 結(jié)論

（1）催化劑表征結(jié)果表明：制備的Fe-Ni/ZSM-5分子篩中Fe-Ni分別以Fe2O3和NiO的形式存在；ZSM-5分子篩負(fù)載后，保持了ZSM-5分子篩的結(jié)構(gòu)，比表面積較大，仍是介孔材料.

（2）催化劑降解硝基苯合適工藝條件為：H2O2質(zhì)量濃度500 mg/L、初始pH 3、催化劑質(zhì)量濃度1 g/L、硝基苯初始質(zhì)量濃度50 mg/L，反應(yīng)溫度25℃.在該條件下經(jīng)過7 h，硝基苯降解率76.6%.

（3）該反應(yīng)分為2個階段，在反應(yīng)前4 h，催化劑的吸附起主導(dǎo)作用，后3 h中Fenton反應(yīng)起主導(dǎo)作用.

[1]ZHANG Y L，ZHANG K，DAI C M，et al.An enhanced Fenton reaction catalyzed by natural heterogeneous pyrite for nitrobenzene degradation in an aqueous solution[J].Chemical Engineering Journal，2014，244：438-445.

[2]PRIYANK A，SUBBARAMAIAH V，SRIVASTAVA V C，et al.Catalytic oxidation of nitrobenzene by copper loaded activated carbon[J].Separation and Purification Technology，2014，125：284-290.

[3]尹軍，桑磊，李琳.國內(nèi)硝基苯廢水處理的研究進(jìn)展[J].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報，2007，24（4）：1-4. YIN J，SANG L，LI L.Study progress of interior nitrobenzene wastewater treatment[J].Journal of Jilin Architectural and Civil Engineering Institute，2007，24（4）：1-4（in Chinese）.

[4]JO W K，WON Y，HWANG N I，et al.Enhanced photoca-talytic degradation of aqueous nitrobenzene using graphitic carbon-TiO2composites[J].Industrial Engineering&Chemistry Research，2014，53：3455-3461.

[5]ROY P，PERIASAMY A P，LIANG C T，et al.Synthesis of graphene-ZnO-Au nanocomposites for efficient photocatalytic reduction of nitrobenzene[J].Environmental Science&Technology，2013，47：6688-6695.

[6]WANG A J，CHENG H Y，LIANG B，et al.Efficient reduction of nitrobenzene to aniline with a biocatalyzed cathode[J]. EnvironmentalScience&Technology，2011，45：10186-10193.

[7]葉祖芬，杜啟云，王韜.Fenton試劑法處理偶氮類染料廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，28（2）：47-50. YE Z F，DU Q Y，WANG T.Treatment of azo dyes wastewater by Fenton reagent technique[J].Journal of Tianjin Polytechnic University，2009，28（2）：47-50（in Chinese）.

[8]邵楠，王寶輝，苑丹丹.硝基苯廢水處理研究進(jìn)展[J].當(dāng)代化工，2015，44（11）：2615-2618. SHAO N，WANG B H，YUAN D D.Research progress of nitrobenzene wastewater treatment technologies[J].Contemporary Chemical Industry，2015，44（11）：2615-2618（in Chinese）.

[9]DUKKANC M，GUNDUZ A，YILMAZ S，et al.Characterization and catalytic activity of CuFeZSM-5 catalysts for oxidative degradation of rhodamine 6G in aqueous solutions[J].Applied Catalysis B：Environmental，2010，95：270-278.

[10]尤特，唐運(yùn)平.Photo-Fenton技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水的研究進(jìn)展[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，29（4）：68-73. YOU T，TANG Y P.Progress of research with Photo-Fenton technologyintreatmentofnon-degradableorganicwastewater[J]. Journal of Tianjin Polytechnic University，2010，29（4）：68-73（in Chinese）.

[11]FAJERWERG K，DEBELLEFONTAINE H.Wet oxidation of phenol by hydrogen peroxide using heterogeneous catalysis Fe-ZSM-5：A promising catalyst[J].Applied Catalysis B：Environmental，1996，10：229-235.

[12]FAJERWERG K，F(xiàn)OUSSARD J N，PERRARD A，et al.Wet oxidation of phenol by hydrogen peroxide：The key role of pH on the catalytic behavior of the Fe-ZSM-5[J].Water Science& Technology，1997，35（4）：103-110.

[13]王帥軍，張勇，敖鳳博，等.Fe-Ce/ZSM-5復(fù)合催化劑的制備及其催化性能[J].化工環(huán)保，2016，36（1）：68-72. WANG S J，ZHANG Y，AO F B，et al.Preparation of Fe-Ce/ ZSM-5 composite catalyst and its catalytic capability[J].Environmental Protection of Chemical Industry，2016，36（1）：68-72（in Chinese）.

[14]CHANGHA L，DAVID L S.Enhanced formation of oxidants from bimetallic Nickel-Iron nanoparticles in the presence of oxygen[J].Environmental Science&Technology，2008，42：8528-8533.

[15]李冰，董永春，丁志忠.改性PTFE纖維鐵配合物催化不同結(jié)構(gòu)偶氮染料的氧化降解反應(yīng)[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013，32（5）：21-25. LI B，DONG Y C，DING Z Z.Degradation of azo dyes with different structures by grafted polytetrafluoroethylene fiber Fe complex[J].Journal of Tianjin Polytechnic University，2013，32（5）：21-25（in Chinese）.

[16]鮑強(qiáng)，周昊，劉建成，等.新型CeO2-V2O5/TiO2-SiO2催化劑高效抗堿金屬中毒性能[J].浙江大學(xué)學(xué)報：工學(xué)版，2015，49（10）：1857-1862. BAOQ，ZHOUH，LIUJC，etal.Promotionaleffectandalkaliresistant performance of novel CeO2-V2O5/TiO2-SiO2catalyst[J]. Journal of Zhejiang University：Engineering Science，2015，49（10）：1857-1862（in Chinese）.

[17]畢海超，趙俊梅，董建芳，等.Fe-ZSM-5分子篩催化降解染料廢水的研究[J].巖礦測試，2013，32（1）：119-123. BI H C，ZHAO J M，DONG J F，et al.An investigation on the catalytic degradation of dyeing wastewater with Fe-ZSM-5 zeolite[J].Rock and Mineral Analysis，2013，32（1）：119-123（in Chinese）.

[18]王帥軍，趙朝成，劉其友，等.Fe-Ce/ZSM-5類Fenton催化劑降解甲基橙廢水的影響因素研究 [J].石油煉制與化工，2016，47（1）：17-21. WANG S J，ZHAO C C，LIU Q Y，et al.Factors influencing degradation of methyl orange with Fe-Ce/ZSM-5 Fenton catalyst[J].Petroleum Processing and Petrochemicals，2016，47（1）：17-21（in Chinese）.

[19]盧仁杰，張新艷，郝鄭平.不同硅鋁比Fe-ZSM-5催化劑對氧化亞氮催化分解性能的研究[J].環(huán)境科學(xué)，2014，35（1）：371-379. LU R J，ZHANG X Y，HAO Z P.Fe-ZSM-5 catalysts with different Silica-Alumina ratios for N2O catalytic decomposition[J]. Environmental Science，2014，35（1）：371-379（in Chinese）.

[20]KASIRI M B，ALEBOYEH H，ALEBOYEH A.Degradation of acid blue 74 using Fe-ZSM5 zeolite as a heterogeneous photo-Fenton catalyst[J].Applied Catalysis B：Environmental，2008，84：9-15.

[21]RACHEL H，WALDEMER P G，TRATNYEK R L，et al. Oxidation of chlorinated ethenes by heat-activated persulfate：Kineticsandproducts[J].EnvironmentalScience&Technology，2007，41：1010-1015.

[22]DUAN H T，LIU Y，YIN X H，et al.Degradation of nitrobenzene by Fenton-like reaction in a H2O2/schwertmannite system [J].Chemical Engineering Journal，2016，283：873-879.

Fe-Ni/ZSM-5 catalyzing degradation of nitrobenzene by H2O2

JIN Xing-long1，MA Jun-hua1，LIU Yong2，BAI Jian-fei2，DUAN Hong-tao2
（1.College of Environment Science and Safety Engineering，Tianjin University of Technology，Tianjin 300384，China；2.College of Chemistry and Chemical Engineering，Tianjin University of Technology，Tianjin 300384，China）

In order to remove pollution of the Fenton process，F(xiàn)e-Ni/ZSM-5 catalyst was prepared via impregnation method with 80-100 mesh size of ZSM-5 zeolite as the carrier to degrade nitrobenzene and was characterized by X-ray diffraction and N2adsorption/desorption.The effects of H2O2concentration，initial pH value，the dosage of catalyst and the substrate concentration on performance of the Fenton catalyst nitrobenzene removal were investigated.The results show that：under the optimum conditions of H2O2concentration is 500 mg/L，the initial pH is 3，catalyst dosage is 1 g/L，content of nitrobenzene is 50 mg/L，the reaction temperature is 25℃and reaction time is 7 h，the nitrobenzene removal reaches 76.6%.The catalyst adsorped nitrobenzene in the first 4 h and nitrobenzene is rapidly degraded by Fenton reaction with（·OH）in later 3 h.

Fe-Ni/ZSM-5；nitrobenzene；hydroxyl radicals；Fenton

TQ424.25；TE624.99

A

1671-024X（2016）06-0045-05

10.3969/j.issn.1671-024x.2016.06.008

2016-09-13

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（41201487）

金星龍（1973—），男，博士，教授，研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)樗廴究刂婆c資源化.

劉 勇（1977—），男，博士，講師，主要研究方向?yàn)榛し蛛x過程及環(huán)境水處理.E-mail：tjutliuyong@163.com