硅钨酸与二茂铁复合物的制备及异相类Fenton 法降解对氯苯酚

摘要

氯酚类化合物是一类重要的化工原料,其广泛的用在杀虫剂、除草剂和木材防腐剂等生产行业。氯酚类化合物具有毒性大、致癌和难生物降解等特点,因此含氯酚类化合物的废水会对人体和环境造成严重地危害,处理该类废水具有十分重要的现实意义。本文以二茂铁(Fc)和硅钨酸(SiW)为原料在水溶液中制备异相类Fenton催化剂FcSiW,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对催化剂FcSiW进行表征,分析了固体催化剂FcSiW的表面官能团和晶体结构。以对氯苯酚(4-CP)为目标污染物,考察催化剂FcSiW降解4-CP的处理效果及影响因素。影响其催化性能的主要因素有催化剂的用量、H2O2浓度、溶液pH值、4-CP的初始浓度,最佳条件分别为0.1 g/L、10 mM、pH = 6.5、50 mg/L。以高压汞灯作为光反应的光源,研究结果表明,在最佳反应条件下,经过70 min的光照反应,4-CP可以完全降解,经过6 h的反应,TOC移除率为87.6%;此外,通过对比光照反应和暗态反应表明,光照可以显著增强催化剂FcSiW降解4-CP的催化性能。与传统Fenton反应(Fe2+/H2O2)相比,本文所制备的催化剂FcSiW有效地拓宽反应的pH范围,并且具有很好的催化活性,使得该催化剂具有工业化应用潜力。