改性磁鐵礦/H2O2非均相類Fenton體系催化降解橙黃II的研究

荊王松，王長智，梅榮武，史惠祥，徐峰

(1. 浙江大學 環境與資源學院， 浙江 杭州 310058； 2. 浙江省環境保護科學設計研究院， 浙江 杭州 310007； 3. 嘉興市綠野環境工程有限公司， 浙江 嘉興 314000)

高級氧化工藝(AOPs)因操作簡單、處理效果高被廣泛應用于難降解有毒有害的廢水處理中. Fenton氧化技術作為AOPs中應用最廣泛的技術之一，由于體系中Fe2+和H2O2能在酸性條件下生成具有強氧化性(氧化還原電位為3.08 eV，僅次于氟[1])的羥基自由基(·OH)，在難降解污染物的處理中優勢明顯. 傳統均相Fenton反應體系受限于狹窄的pH反應范圍，需要大量雙氧水產生羥基自由基(·OH)，使生成的大量含鐵污泥產生二次污染[2]. 為了克服Fenton反應中形成的大量鐵泥對反應的影響，提高催化劑的重復利用率，非均相催化劑成了研究熱點[3-4]. 其中，鐵基固體在中性pH條件下表現出較高的催化活性[5]，研究表明，磁鐵礦(Fe3O4)能催化H2O2生成可高效降解污染的·OH[6-8]，此研究已引起廣泛關注.

Fe3O4具有穩定的八面體間隙結構，可使Fe2+和Fe3+在同一結構中被氧化還原. 但是非納米尺度的Fe3O4粒子比表面積小，在水中分散性差，制約了Fe3O4粉末在實際水處理中的應用. 為了克服這一缺陷，研究者們采用不同的物化手段對Fe3O4粉末進行表面改性. 賈成科等[9]利用SiO2的表面包覆改性制備的Fe3O4磁性顆粒，借助SiO2的空間位阻限制磁性顆粒的團聚. 林建偉等[10]利用陽離子表面活性劑改性Fe3O4-沸石復合材料，對水中剛果紅具有良好的去除效果. 武榮成等[11]利用Fe(OH)3對Fe3O4表面進行包覆改性，在提高其比表面……