Fe3O4/CeO2復合材料催化降解橙黃G的效能及降解途徑

張曉薇, 甘國強

1.遼寧工程技術大學環境科學與工程學院， 遼寧 阜新 123000 2.東北大學資源與土木工程學院， 遼寧 沈陽 110819 3.中國科學院沈陽應用生態研究所， 遼寧 沈陽 110016

Fe3O4/CeO2復合材料催化降解橙黃G的效能及降解途徑

張曉薇1,2, 甘國強3

1.遼寧工程技術大學環境科學與工程學院， 遼寧 阜新 123000 2.東北大學資源與土木工程學院， 遼寧 沈陽 110819 3.中國科學院沈陽應用生態研究所， 遼寧 沈陽 110016

為研究磁性納米Fe3O4/CeO2復合材料在高濃度難降解有機廢水處理中的應用，利用共沉淀法制備Fe3O4/CeO2復合材料，并將其作為非均相類Fenton催化劑降解橙黃G染料廢水，利用單因素法優化出最佳降解工藝，同時利用TOF-MS/MS(飛行時間質譜)檢測降解中間產物，推測出可能降解途徑. 結果表明，當Ce/Fe為1∶1(質量比)時制備的Fe3O4/CeO2復合材料催化效果最佳. 最佳降解工藝條件：初始pH為2.0，溫度為30 ℃，H2O2投加量為30 mmol/L，Fe3O4/CeO2復合材料的投加量為2.0 g/L，初始ρ(橙黃G)為50 mg/L. 在最佳降解工藝條件下反應120 min后，橙黃G去除率為96.2%，TOC去除率為65.0%，Fe3O4/CeO2復合材料至少可重復利用6次. 研究顯示，橙黃G降解主要有三條可能的降解途徑，包括偶氮鍵斷裂、偶氮鍵與苯環斷開、脫磺酸基、羥基化以及開環等過程，共檢測出八種可能的降解中間產物，主要有苯胺、苯酚、萘酚以及羧酸等.

Fe3O4/CeO2； 橙黃G； 類芬頓法； 降解效能； 降解途徑

非均相類Fenton法成本低、效益高、毒性低及工藝簡單，最重要的是催化劑回收簡單，不會產生二次污染，是一種具有實際應用價值的處理工藝[5- 6]. 磁性納米材料在水處理方面具有優良的吸附……