晶面依赖Fe_2O_3电催化降解有机污染物性能研究

摘要

采用溶剂热法和水热法分别调控合成2种不同晶面暴露的α-Fe_2O_3,通过X-射线粉末衍射、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜等表征手段证实2种α-Fe_2O_3分别为{001}晶面暴露的纳米片和{110}晶面暴露的纳米棒结构。将2种α-Fe_2O_3应用于电-Fenton去除有机污染物,电催化降解测试表明,将2种α-Fe_2O_3分别负载在碳纤维(CF)上作为阴极材料降解罗丹明B、甲基蓝和阿特拉津等有机污染物时,均表现出稳定的去除能力,且{110}晶面暴露的α-Fe_2O_3纳米棒活性远高于{001}晶面暴露的α-Fe_2O_3纳米片。电化学分析结果表明,{110}晶面暴露的Fe_2O_3相比于{001}晶面暴露的α-Fe_2O_3,具有更强的电子传递能力,在通电条件下其表面的Fe(Ⅲ)更容易被还原成Fe(Ⅱ);而生成的Fe(Ⅱ)会进一步促进·OH和·O_2^-等含氧活性物质的生成,进而提高有机污染物的降解效率。