铁络合羧基碳纳米管非均相Fenton降解对硝基酚

摘要

针对Fenton氧化体系中酚类化合物降解中间产物易于与铁离子络合导致催化剂失活的问题,提出了将活性组分以羧基络合的方式合成非均相Fenton催化剂的方法.利用FTIR、XRD和XPS技术对铁络合羧基碳纳米管的结构和组成进行了表征,并通过真空抽滤的方式将铁络合羧基碳纳米管沉积在聚四氟乙烯滤膜上,用于非均相Fenton降解对硝基酚的过程和还原再生性能研究.结果表明:当铁络合羧基碳纳米管膜沉积量为30 mg、溶液初始pH值为5.0时,30 mg·L-1H202溶液流经膜层后的转化率随反应时间的延长而逐渐下降,2,30 min时H202的转化率分别为90.23％,19.54％;通过自由基捕获试验证实体系中主要氧化基团为羟基自由基,初始质量浓度为10 mg·L-1的对硝基酚在该非均相Fenton体系中的降解非常迅速,2 min对硝基酚的去除率接近100％,TOC去除率可达80％;铁络合羧基碳纳米管膜层的催化活性可在阴极电位-1.0 V vs.Ag/AgCl下电还原再生,体系TOC去除率仍可达80％左右.