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生物成因次生铁矿物催化类芬顿反应降解氟苯尼考 被引量:1
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作者 宋永伟 邓茹月 +4 位作者 覃琦露 郭泽浩 罗浩伟 杨俊 申祖武 《中国环境科学》 北大核心 2025年第3期1321-1332,共12页
以氟苯尼考(FFC)为目标污染物,嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)介导合成施氏矿物和黄钾铁矾作为催化剂,研究催化类芬顿反应降解FFC效果.首先通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)、比表面积(BET)对两... 以氟苯尼考(FFC)为目标污染物,嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)介导合成施氏矿物和黄钾铁矾作为催化剂,研究催化类芬顿反应降解FFC效果.首先通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)、比表面积(BET)对两种矿物进行表征,接着研究矿物投加量、H_(2)O_(2)浓度、p H值和温度4个关键变量对催化类芬顿反应降解FFC的影响,最后分析FFC降解机理并检验矿物重复利用性能.结果表明,生物合成施氏矿物和黄钾铁矾平均粒径分别约为2.5和5.0μm,黄钾铁矾团聚现象更明显;施氏矿物和黄钾铁矾比表面积分别为116.67m^(2)/g和87.52m^(2)/g,总孔体积分别为0.098和0.065cm^(3)/g,平均孔径分别为2.986和2.867nm.矿物投加量的增加有助于提高FFC催化降解效率;FFC降解效率随着H_(2)O_(2)浓度的增加呈先增后减趋势;酸性和高温条件更有利于FFC的催化降解.在矿物投加量10g/L,H_(2)O_(2)浓度200mg/L,p H值3.00,温度36℃的共同实验条件下,结合液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)测试结果,推断两种矿物催化降解FFC机理如下:矿物将H_(2)O_(2)吸附在表面,催化其分解产生·OH,·OH氧化FFC为中间产物,最终氧化为无机物.类芬顿反应过程中共检测到6种中间产物,包括含有苯环、酰胺基团或胺基团的醇类、醛类或羧酸类小分子有机物,以及甲基苯基砜.经循环利用10次后,两种矿物的晶型和官能团没有发生明显改变,具有良好的稳定性. 展开更多
关键词 氟苯尼考 催化剂 施氏矿物 黄钾铁矾 芬顿反应
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Cu_(2)O/CuFeO_(2)异质结的水热合成及其催化光芬顿反应的性能
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作者 尚研 廉永阳 +2 位作者 李哲 陈常东 王芳芳 《石油炼制与化工》 北大核心 2025年第3期38-47,共10页
以二水合氯化铜和无水氯化铁为主要原料,采用一步水热法制备了不同原料配比的p-p异质结材料Cu_(2)O/CuFeO_(2)催化剂,对其微观形貌、物相结构、化学状态、吸光能力、电子传输性能进行表征,并将其用于污水处理的光芬顿反应考察其催化性... 以二水合氯化铜和无水氯化铁为主要原料,采用一步水热法制备了不同原料配比的p-p异质结材料Cu_(2)O/CuFeO_(2)催化剂,对其微观形貌、物相结构、化学状态、吸光能力、电子传输性能进行表征,并将其用于污水处理的光芬顿反应考察其催化性能和作用机理。结果表明:制备的Cu_(2)O/CuFeO_(2)异质结材料为仅包含Cu_(2)O和CuFeO_(2)的块状颗粒结构,其价带宽度为0.23 eV,比Cu_(2)O和CuFeO_(2)更小,具有较好的电子-空穴分离能力;当原料铁、铜摩尔比为1.2时制得的Cu_(2)O/CuFeO_(2)催化剂性能最佳,含罗丹明B(RhB)的污水降解15 min时的降解率达98%;循环使用5次后,其催化RhB的光芬顿降解率仍能达到92%;机理分析结果表明,在汞灯、Cu_(2)O/CuFeO_(2)、H_(2)O_(2)、RhB的光芬顿氧化体系中,·OH和h^(+)为主要活性物种。 展开更多
关键词 铜铁矿 异质结 芬顿反应 罗丹明B
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磁性多壁碳纳米管的制备及用于类芬顿反应催化降解橙黄Ⅱ 被引量:3
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作者 苗青山 杨璟 +3 位作者 张铁成 李文鹏 陕绍云 苏红莹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期41-47,共7页
为了提高非均相类芬顿体系的催化效率,采用原位生长法和直接混合法分别合成了Fe_(3)O_(4)修饰的磁性多壁碳纳米管(Fe_(3)O_(4)-MWCNTs)纳米复合材料,并对其作为类芬顿催化剂降解偶氮染料橙黄Ⅱ的效果进行了研究。通过X射线衍射(XRD)、... 为了提高非均相类芬顿体系的催化效率,采用原位生长法和直接混合法分别合成了Fe_(3)O_(4)修饰的磁性多壁碳纳米管(Fe_(3)O_(4)-MWCNTs)纳米复合材料,并对其作为类芬顿催化剂降解偶氮染料橙黄Ⅱ的效果进行了研究。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和磁学性能(VSM)检测对制备的Fe_(3)O_(4)-MWCNTs磁性纳米复合材料的组成、结构、形貌及性能等进行了表征,结果表明:原位生长法获得的Fe_(3)O_(4)-MWCNTs纳米复合材料具有良好的磁学性能,且Fe_(3)O_(4)纳米粒子均匀分布于碳纳米管的表面。降解实验结果表明:在Fe_(3)O_(4)-MWCNTs磁性纳米复合催化剂用量为0.025 g、H_(2)O_(2)用量为555μL、pH值为2.5、反应温度为25℃、橙黄Ⅱ溶液初始浓度为50 mg/L的条件下,6 h后橙黄Ⅱ的去除率达到99.9%。该复合材料也表现出良好的稳定性和可重复使用性,磁分离循环使用四次后对橙黄Ⅱ的去除率仍能保持在97%以上。 展开更多
关键词 芬顿反应 Fe_(3)O_(4) 多壁碳纳米管 橙黄Ⅱ 降解
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活性碳纤维阴极电芬顿反应降解微囊藻毒素研究 被引量:23
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作者 王爱民 曲久辉 +3 位作者 史红星 茹加 刘会娟 雷鹏举 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1669-1672,共4页
以具有高比表面积的活性碳纤维作为阴极,通过电芬顿反应降解水中微囊藻毒素(MCRR,MCLR)的电化学方法系统考察了电流密度、pH值和Fe2+浓度等因素对微囊藻毒素降解效果的影响.实验结果表明,在Fe2+浓度为1·0mmol/L和电流密度为6·... 以具有高比表面积的活性碳纤维作为阴极,通过电芬顿反应降解水中微囊藻毒素(MCRR,MCLR)的电化学方法系统考察了电流密度、pH值和Fe2+浓度等因素对微囊藻毒素降解效果的影响.实验结果表明,在Fe2+浓度为1·0mmol/L和电流密度为6·6mA/cm2条件下,电化学处理60min,MCRR(8·81mg/L)去除率为75%,MCLR(6·36mg/L)去除率为94%.证明过氧化氢可以通过电化学还原在活性碳纤维阴极表面高效产生,微囊藻毒素可被高效降解去除. 展开更多
关键词 活性碳纤维阴极 芬顿反应 降解 微囊藻毒素
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磁性CuFe_2O_4纳米棒的合成及其芬顿反应降解刚果红性能的研究 被引量:6
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作者 张恩磊 武娇一 +2 位作者 王国胜 张本贵 国强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期43-46,共4页
以α-FeOOH纳米棒为模板,通过高温烧结法制备了磁性CuFe2O4纳米棒,并研究其芬顿氧化降解刚果红染料的性能。结果表明CuFe2O4纳米棒在150min内可以有效降解90%以上的刚果红染料,经过5次循环后,降解率并无明显下降,同时还考察了其他反应... 以α-FeOOH纳米棒为模板,通过高温烧结法制备了磁性CuFe2O4纳米棒,并研究其芬顿氧化降解刚果红染料的性能。结果表明CuFe2O4纳米棒在150min内可以有效降解90%以上的刚果红染料,经过5次循环后,降解率并无明显下降,同时还考察了其他反应条件对降解率的影响。这种新型磁性芬顿试剂在水处理方面有较好的应用前景。 展开更多
关键词 CuFe2O4 纳米棒 芬顿反应 刚果红 降解
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基于芬顿反应纳米模拟酶快速去除水中有机污染物的应用进展 被引量:4
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作者 关桦楠 薛悦 +2 位作者 彭勃 吴巧艳 张娜 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1738-1743,1774,共7页
纳米材料的酶模拟物因具有高稳定性、低成本和制备简便等优点已被用于芬顿反应中作为非均相试剂降解饮用水中有机污染物。该文简要总结了基于芬顿反应的纳米模拟酶催化降解有机污染物的机理,重点介绍了近年来基于芬顿反应的纳米模拟酶... 纳米材料的酶模拟物因具有高稳定性、低成本和制备简便等优点已被用于芬顿反应中作为非均相试剂降解饮用水中有机污染物。该文简要总结了基于芬顿反应的纳米模拟酶催化降解有机污染物的机理,重点介绍了近年来基于芬顿反应的纳米模拟酶催化降解水中染料类、酚类、农药类以及抗生素类等有机污染物的研究进展,并对该方法的未来发展方向和应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 纳米材料 模拟酶 降解 芬顿反应 有机污染物
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气-液混合脉冲放电耦合芬顿反应再生吸附苯酚的活性炭 被引量:1
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作者 姜楠 李冲 +3 位作者 李娜 李杰 鲁娜 商克峰 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1142-1152,共11页
提出将芬顿(Fenton)反应与气-液混合脉冲放电等离子体耦合提高活性炭再生率的方法,考察了Fe^(2+)含量、溶液pH值等相关实验参数对该耦合系统中活性炭再生性能的影响。表征了活性炭再生前后比表面积、孔隙结构、表面化学性质等变化规律,... 提出将芬顿(Fenton)反应与气-液混合脉冲放电等离子体耦合提高活性炭再生率的方法,考察了Fe^(2+)含量、溶液pH值等相关实验参数对该耦合系统中活性炭再生性能的影响。表征了活性炭再生前后比表面积、孔隙结构、表面化学性质等变化规律,结合对耦合再生体系中活性物质的测量和活性炭萃取液中苯酚降解中间产物的测定结果推测活性炭的再生机理。结果表明,耦合芬顿反应能有效提高气-液混合脉冲放电等离子体中H_(2)O_(2)的利用率,使吸附苯酚饱和的活性炭的再生率从84%提高到96%。 展开更多
关键词 活性炭再生 气-液放电 苯酚 等离子体 芬顿反应 脉冲放电
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富电子材料促进芬顿反应中Fe^(3+)还原的研究进展 被引量:2
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作者 冯江涛 闫炫冶 +2 位作者 王桢钰 朱金薇 延卫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期69-83,共15页
芬顿反应作为一种高效的高级氧化技术,可以通过反应过程中产生的羟基自由基等活性物种无选择性地将水中的有机大分子物质降解为小分子物质,甚至完全矿化去除。传统的芬顿反应过程会产生大量铁泥等固体废弃物沉淀,限制了其大规模应用。... 芬顿反应作为一种高效的高级氧化技术,可以通过反应过程中产生的羟基自由基等活性物种无选择性地将水中的有机大分子物质降解为小分子物质,甚至完全矿化去除。传统的芬顿反应过程会产生大量铁泥等固体废弃物沉淀,限制了其大规模应用。针对这一问题,本文首先深入论述了芬顿反应过程中铁泥的产生原理,主要是由于Fe^(2+)催化H_(2)O_(2)产生羟基自由基之后,自身被氧化成Fe^(3+)而失去催化活性并从反应体系中沉淀作为固体废弃物排出。为使芬顿体系维持持续高效的催化性能,减少铁泥固体废弃物的产生,大量的研究采用向芬顿反应体系中引入富电子材料来促进Fe^(3+)向Fe^(2+)的转化,包括零价铁、碳材料、金属有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)、羟胺、醌氢醌类、有机酸类和硼等。这些富电子材料在芬顿反应过程中能够为Fe^(3+)还原提供电子,促进Fe^(3+)/Fe^(2+)循环,提高芬顿反应效率,减少固体废弃物产生。本文还对富电子材料促进芬顿反应的机理、影响因素和存在的问题等进行了深入分析,以期为提高芬顿反应效率和拓宽其应用场景提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 富电子材料 Fe^(3+)/Fe^(2+)循环 芬顿反应 羟基自由基
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芬顿反应体系中胆固醇氧化产物的研究
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作者 周建科 梁俊红 +1 位作者 陆敏 李敬霞 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期123-124,126,共3页
Fenton system was derived free radicals(·OH)by way of H2O2 and Fe2+ reaction.Cholesterol was oxided by the free radical in condition of pH=7.4 and 37℃,producing four cholesterol oxides,7α-hydroxycholesterol,c... Fenton system was derived free radicals(·OH)by way of H2O2 and Fe2+ reaction.Cholesterol was oxided by the free radical in condition of pH=7.4 and 37℃,producing four cholesterol oxides,7α-hydroxycholesterol,cholesteetriol,5α-epoxycholesterol and cholesta-4,6-diene-3-one.The production was effected by time of reaction,contentration of Fe2+ and H2O2. 展开更多
关键词 芬顿反应体系 胆固醇 氧化产物 羟基自由基 反应条件
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基于磁控磨料定向的SiC固相芬顿反应研抛盘制备及性能研究
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作者 路家斌 曾帅 +2 位作者 阎秋生 熊强 邓家云 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期353-362,共10页
目的提出结合磁控磨料定向和固相芬顿反应的研抛方法,研制新型研抛盘,提高单晶Si C精密加工效率及表面质量。方法通过磁场控制磁性粒子形成的链串结构,促使磨料定向分布,制备研抛盘。利用研抛盘中的磁性粒子与过氧化氢发生的固相芬顿反... 目的提出结合磁控磨料定向和固相芬顿反应的研抛方法,研制新型研抛盘,提高单晶Si C精密加工效率及表面质量。方法通过磁场控制磁性粒子形成的链串结构,促使磨料定向分布,制备研抛盘。利用研抛盘中的磁性粒子与过氧化氢发生的固相芬顿反应生成羟基自由基(·OH),进而氧化单晶Si C,在其表面生成结合力小、硬度低的Si O_(2)氧化层。通过定向分布的磨料运动,去除氧化层,实现高效率、高表面质量的研抛加工。同时,研究磁场强度、磨料定向、固相芬顿反应及其协同作用对单晶Si C研抛性能的影响。结果选用在磁场强度为100 mT条件下制备的研抛盘研抛60 min后,Si C C面的粗糙度Ra由100 nm降为1.19 nm,材料去除率达到33.71 nm/min。单纯磨料定向作用使单晶Si C C面和Si面的材料去除率分别提高了60.23%和111.19%,单纯固相芬顿反应作用则分别提高了78.5%和100.09%,两者的协同作用使材料去除率分别提高了100%和144.55%,表面粗糙度Ra分别下降了345.83%和118.78%。结论新型研抛盘综合运用了固相芬顿反应的化学作用和磨料定向的机械去除作用,能大幅度提高材料去除率,获得较好的研抛质量,有望在单晶Si C的精研和抛光阶段得到较好的应用。 展开更多
关键词 单晶SiC 磨料定向 固相芬顿反应 研抛盘 材料去除率 表面粗糙度
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Fe_(3)O_(4)特性对单晶SiC固相芬顿反应研磨丸片性能的影响
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作者 路家斌 曹纪阳 +2 位作者 邓家云 阎秋生 胡达 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第2期223-232,共10页
为提高单晶SiC研磨加工质量和加工效率,制备固相芬顿反应研磨丸片,研究固相催化剂Fe_(3)O_(4)特性(粒径和质量分数)对研磨丸片的硬度、抗弯强度、气孔率、催化性能及其对单晶SiC研磨加工性能的影响。结果表明:随着Fe_(3)O_(4)粒径的增大... 为提高单晶SiC研磨加工质量和加工效率,制备固相芬顿反应研磨丸片,研究固相催化剂Fe_(3)O_(4)特性(粒径和质量分数)对研磨丸片的硬度、抗弯强度、气孔率、催化性能及其对单晶SiC研磨加工性能的影响。结果表明:随着Fe_(3)O_(4)粒径的增大,丸片的硬度和抗弯强度减小、气孔率增大、催化性能减弱,材料去除率M_(MRR)从43.12 nm/min降到36.82 nm/min,表面粗糙度R_(a)从1.06 nm增大到3.72 nm。随着Fe_(3)O_(4)质量分数的增大,丸片的硬度和抗弯强度减小、气孔率增大、催化性能增强,M_(MRR)从40.14 nm/min降到33.51 nm/min,表面粗糙度R_(a)先减小后增大,分别为3.25 nm、1.75 nm和1.88 nm。 展开更多
关键词 Fe_(3)O_(4)特性 固相芬顿反应研磨丸片 单晶SiC 研磨加工
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长期施肥下红壤中类芬顿反应及其对碳储存的影响 被引量:5
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作者 杨柳 孙富生 +4 位作者 王韬略 余光辉 王伯仁 冉炜 沈其荣 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1128-1139,共12页
以祁阳红壤长期定位试验站的施用有机肥和化肥的土壤为研究对象,结合不同孔径(1000μm、20μm和0.45μm)的原位微宇宙培养试验,通过高效液相色谱、高通量测序、同步辐射红外显微成像和X射线光电子能谱等技术手段研究了长期施肥处理对红... 以祁阳红壤长期定位试验站的施用有机肥和化肥的土壤为研究对象,结合不同孔径(1000μm、20μm和0.45μm)的原位微宇宙培养试验,通过高效液相色谱、高通量测序、同步辐射红外显微成像和X射线光电子能谱等技术手段研究了长期施肥处理对红壤中类芬顿反应的调控能力及其对红壤有机碳储存的影响。结果表明,长期施用化肥的红壤中H2O2、HO?及Fe(II)含量均显著高于长期施用有机肥。根系分泌物和微生物的参与也能够调控H2O2、HO^*和Fe(II)含量,且H2O2和HO^*含量呈线性关系。长期施用有机肥的红壤具有很好的H2O2缓冲性能,而长期施用化肥的红壤可能由于发生了退化(如土壤有机质含量低),H2O2缓冲性能较差。长期施用有机肥的红壤中微生物丰富度和多样性指数均显著高于长期施用化肥的红壤。植物根系和微生物的进入对长期施用有机肥的红壤中细菌群落结构影响较小,而对长期施用化肥的红壤中细菌群落结构影响较大。长期施用有机肥的细菌群落影响了土壤pH、可溶性有机碳、可溶性Fe和CO2释放;而长期施用化肥的细菌群落可能通过产生H2O2和还原态Fe(II)引发了土壤中的芬顿反应。根-土界面上黏土矿物(3619cm^-1)、脂肪碳(2914cm^-1)、羧酸碳(1725cm^-1)、羟基碳(1135cm^-1)的分布模式有较大差异,其中根系的出现增加了根-土界面上Fe(II)比例。综上,本文提出了有效增加亚热带红壤土壤有机碳的概念模型。 展开更多
关键词 土壤固碳 同步辐射 微生物群落 界面过程 芬顿反应 自由基反应
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具有光催化与光芬顿反应协同作用的2D/2Dα-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)S型异质结用于高效降解四环素 被引量:16
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作者 王文亮 张灏纯 +1 位作者 陈义钢 史海峰 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第7期87-96,共10页
构建具有高效电荷迁移效率和丰富活性位点的异质结光催化体系是提升光芬顿反应速率的有效途径。本研究通过简单的水热法合成了2D/2D结构的α-Fe_(2)0_(3)/g-C3N S型异质结光芬顿催化剂,并使用X射线衍射仪技术(XRD).透射电子显微镜(TEM)... 构建具有高效电荷迁移效率和丰富活性位点的异质结光催化体系是提升光芬顿反应速率的有效途径。本研究通过简单的水热法合成了2D/2D结构的α-Fe_(2)0_(3)/g-C3N S型异质结光芬顿催化剂,并使用X射线衍射仪技术(XRD).透射电子显微镜(TEM).傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等分析手段对α-Fe_(2)0_(3)/g-C_(3)N_(4)的晶体结构、微观结构、化学组分和光学性质进行了详细的表征。通过在可见光照射下降解四环素,评测了α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)的催化活性。结果表明,光催化反应与芬顿反应的协同作用使α-Fe_(2)0_(3)/g-C_(3)N_(4)(1:1)展现出了优异的光芬顿催化活性:在可见光照射下,仅加入微量的双氧水便可辅助催化剂在20min内对四环素的降解率达到78%,其降解速率分别是单一的α-Fe_(2)0_(3)和g-C_(3)N_(4)的3.5倍和5.8倍。α-Fe_(2)0_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料优异的催化活性得益于在2D/2D S型电荷迁移机制上构建的光芬顿催化体系。2D/2D S型异质结能够显著促进电子和空穴的传输与分离,并为催化剂提供较大的比表面积和丰富的活性位点,同时还能保持复合材料最佳的氧化还原能力。此外,光催化反应促进了Fe^(3+)的还原,从而加速了芬顿反应中羟基自由基的产生。总之,本研究为构建高效、稳定的光芬顿催化体系提供了-条简单有效的途径。 展开更多
关键词 光催化 芬顿反应 催化活性 S型异质结 2D/2D界面
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生物淋滤结合类芬顿反应去除底泥中重金属 被引量:4
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作者 揭诗琪 邵继莹 +3 位作者 吴雨桐 李佳宇 张丹 朱建裕 《有色金属科学与工程》 CAS 2016年第1期108-113,共6页
结合Acidithiobacillus ferrooxidans生物淋滤与类芬顿反应以高效除去污染底泥中重金属.研究了15 d生物淋滤周期中p H值和ORP的变化,以及重金属Cu,Zn,Pb和Cd的去除情况.经过2 d生物淋滤处理后,反应体系p H值下降到2.5左右,此时向体系中... 结合Acidithiobacillus ferrooxidans生物淋滤与类芬顿反应以高效除去污染底泥中重金属.研究了15 d生物淋滤周期中p H值和ORP的变化,以及重金属Cu,Zn,Pb和Cd的去除情况.经过2 d生物淋滤处理后,反应体系p H值下降到2.5左右,此时向体系中加入5种不同剂量的H_2O_2(1 g/L,3 g/L,5 g/L,7 g/L,9 g/L),反应3 h完成类芬顿反应.结果表明,生物淋滤过程中p H值呈现下降趋势,从5.0降低到2.0左右,并维持在2.0附近波动.ORP从250 m V上升到700 m V附近,然后保持在700 m V左右.污染底泥经过15 d生物淋滤后,重金属去除率分别为:Cu为52.1%,Zn为65.8%,Pb为42.5%,Cd为83.25%.然而2 d生物淋滤加3 h类芬顿反应的最大金属去除率达到:Cu为59.8%,Zn为70.0%,Pb为52.7%和Cd为85.3%.实验表明该方法可以提高重金属的去除率,并大大缩短反应时间,从而提供了一种相对高效的去除底泥中重金属的方法. 展开更多
关键词 重金属污染 底泥 生物淋滤 芬顿反应 ACIDITHIOBACILLUS ferrooxidans
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Fe-Bi_(2)WO_(6)/TiO_(2)异质结的构建及其光芬顿反应性能研究 被引量:3
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作者 王振远 李向阳 +1 位作者 李克艳 郭新闻 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期183-188,共6页
通过静电自组装Fe掺杂Fe-Bi_(2)WO_(6)与TiO_(2)构成异质结,利用XRD、FT-IR、SEM、PL光谱、电化学阻抗谱等手段对催化剂的组成、结构以及光电性能进行表征。以在可见光、H2O2条件下降解亚甲基蓝(MB)为模型反应,评价了Fe-Fe-Bi_(2)WO_(6)... 通过静电自组装Fe掺杂Fe-Bi_(2)WO_(6)与TiO_(2)构成异质结,利用XRD、FT-IR、SEM、PL光谱、电化学阻抗谱等手段对催化剂的组成、结构以及光电性能进行表征。以在可见光、H2O2条件下降解亚甲基蓝(MB)为模型反应,评价了Fe-Fe-Bi_(2)WO_(6)/TiO_(2)的光芬顿反应性能并解释了反应机理。由于光催化反应和芬顿氧化反应之间的协同作用,催化剂表现出优异的光芬顿催化性能,在70 min内可以降解96.2%的MB(50 mg/L)。由于Fe掺杂Fe-Bi_(2)WO_(6)与TiO_(2)存在静电吸引作用,两者构成紧密接触的异质结界面,促进了光生电荷的分离和传递,加速了Fe^(3+)/Fe^(2+)的循环,从而促进H_(2)O_(2)分解产生羟基自由基高效降解有机污染物。 展开更多
关键词 静电自组装 光催化 芬顿反应 金属掺杂 异质结
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TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合粉体的制备及其在紫外/芬顿反应中光催化性能 被引量:4
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作者 孟汝浩 班新星 +9 位作者 左宏森 李跃 栗正新 邵俊永 孙冠男 郝素叶 韩少星 张霖 张国威 周少杰 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第8期1466-1472,共7页
本文通过静电吸附法制备了TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合粉体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对其形貌、成分、光学性能进行表征。以罗丹明B为模拟污染物,表征... 本文通过静电吸附法制备了TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合粉体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对其形貌、成分、光学性能进行表征。以罗丹明B为模拟污染物,表征其在紫外光条件下的光催化性能。结果表明:在降解罗丹明B实验中,当复合粉体中TiO_(2)负载量达到15%(质量分数)时,具有更明显的催化降解效果,在20 min内降解率可以达到99.40%。在加入异丙醇作为羟基自由基捕获剂后,降解率降到了27.30%,确定了反应的主要活性物质为羟基自由基。紫外辅助芬顿反应可以明显提高传统芬顿反应的效果,本文还对催化剂的反应机理进行了相应探索。 展开更多
关键词 TiO_(2)/g-C_(3)N_(4) 芬顿反应 光催化 羟基自由基 静电吸附法 异质结 降解
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GaN晶片芬顿反应化学机械抛光液组分优化 被引量:1
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作者 严杰文 路家斌 +2 位作者 黄银黎 潘继生 阎秋生 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第5期610-616,共7页
针对芬顿反应CMP抛光GaN晶片的抛光液,开展以表面质量为评价指标的参数优化试验,找出抛光液组分的最优配比。结果表明:当H_(2)O_(2)质量分数为7.5%时,GaN晶片加工表面效果最优,表面粗糙度达到3.2 nm;催化剂能有效调节芬顿反应的速率,对... 针对芬顿反应CMP抛光GaN晶片的抛光液,开展以表面质量为评价指标的参数优化试验,找出抛光液组分的最优配比。结果表明:当H_(2)O_(2)质量分数为7.5%时,GaN晶片加工表面效果最优,表面粗糙度达到3.2 nm;催化剂能有效调节芬顿反应的速率,对比液体催化剂FeSO_(4)溶液和固体催化剂Fe_(3)O_(4)粉末,固体催化剂Fe_(3)O_(4)粉末能在溶液中持续电离Fe^(2+),使芬顿反应能在整个加工过程中持续作用。当Fe_(3)O_(4)粉末粒径为20 nm时,抛光效果最佳,表面粗糙度达到3.0 nm;对比氧化铝、氧化铈、硅溶胶磨料,硅溶胶磨料抛光的表面效果最佳,晶片表面粗糙度达到3.3 nm;当硅溶胶磨料质量分数为20.0%,磨料粒径为60 nm时,抛光后晶片表面粗糙度达到1.5 nm。抛光液组分优化后,采用最优的抛光液组分参数抛光GaN晶片,其能获得表面粗糙度为0.9 nm的光滑表面。 展开更多
关键词 GaN晶片 芬顿反应 CMP抛光 催化剂
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可见光下苯醌类化合物诱导磷酸铁芬顿反应的铁离子源汇机制 被引量:1
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作者 张艺伟 卫培垚 +2 位作者 陈建新 冯斐 邵莉 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期635-645,共11页
构建了可见光下苯醌类化合物诱导磷酸铁产生芬顿反应的体系,分析了苯醌类化合物对磷酸铁释放亚铁离子的影响,比较了苯醌类化合物诱导磷酸铁芬顿反应降解橙Ⅱ的效率,研究了橙Ⅱ降解过程中铁离子和亚铁离子之间的转化以及羟基自由基浓度... 构建了可见光下苯醌类化合物诱导磷酸铁产生芬顿反应的体系,分析了苯醌类化合物对磷酸铁释放亚铁离子的影响,比较了苯醌类化合物诱导磷酸铁芬顿反应降解橙Ⅱ的效率,研究了橙Ⅱ降解过程中铁离子和亚铁离子之间的转化以及羟基自由基浓度的变化,讨论了可见光下苯醌类化合物诱导磷酸铁芬顿反应铁离子的源汇机制.结果表明,可见光下苯醌类化合物诱导的磷酸铁是芬顿反应铁离子的间接铁源和直接铁汇.当可见光-磷酸铁-过氧化氢体系分别添加2-氯-1,4-苯醌、苯醌和对二甲基醌,溶液中亚铁离子浓度峰值(对应时间)从基础实验的0.86 mg·L^(-1)(120 min)分别提高到2.06 mg·L^(-1)(40 min)、1.61 mg·L^(-1)(40 min)和1.04 mg·L^(-1)(120 min);铁离子引发的芬顿反应能极大提高橙Ⅱ的脱色率和矿化率:反应60 min时,橙Ⅱ脱色率分别是99.5%、98.1%和77.7%;反应180 min时,橙Ⅱ矿化率分别为78.8%、77.6%和52.4%;反应结束时,总铁离子的浓度会大幅降低至0.2 mg·L^(-1)左右,能避免铁离子的二次污染.另外,可见光下苯醌诱导磷酸铁芬顿反应循环降解橙Ⅱ的结果表明,铁离子释放和回收过程具有较高的重现性;FT-IR和XPS图谱表明,磷酸铁在循环使用后具有较高的结构和化学重现性.本研究开发了磷酸铁用于有机废水处理高值化利用的途径,为废旧磷酸铁锂电池的资源化利用提供理论依据. 展开更多
关键词 磷酸铁 光助-芬顿反应 苯醌类化合物 橙Ⅱ 羟基自由基
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多孔炭:一种在电芬顿与类芬顿反应中受青睐的材料 被引量:5
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作者 潘哲伦 钱旭芳 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期180-195,共16页
类芬顿反应,因其能够克服传统芬顿反应工作pH范围较窄,易产生大量铁泥的局限而受到了大量关注。尽管炭材料在无驱动力时,同过氧化氢的反应活性不佳,多孔炭材料在类芬顿反应中依然得到了广泛应用。在各种研究中,这些多孔炭材料扮演了多... 类芬顿反应,因其能够克服传统芬顿反应工作pH范围较窄,易产生大量铁泥的局限而受到了大量关注。尽管炭材料在无驱动力时,同过氧化氢的反应活性不佳,多孔炭材料在类芬顿反应中依然得到了广泛应用。在各种研究中,这些多孔炭材料扮演了多种不同角色,诸如吸附剂、金属材料载体、以及过氧化氢选择性电合成的催化剂。本综述中,讨论了近年里多孔材料在上述情况的研究进展。由于成熟的合成工艺,很高的化学及热稳定性以及多样的功能,多孔炭材料已成为一种应用广泛的材料。在类芬顿过程中,更是有助于电子与物质的转移,防止金属泄露,并较大地提升了反应效率。 展开更多
关键词 多孔炭 芬顿反应 过氧化氢合成 吸附剂
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芬顿反应制备低分子量硫酸软骨素及其降解机制 被引量:1
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作者 王康宇 王雯芳 +2 位作者 侯成立 郭玉杰 张春晖 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期269-278,共10页
为了提高硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CS)的生物活性和生物利用率,该研究通过芬顿反应制备了不同来源的低分子量硫酸软骨素(low molecular weight chondroitin sulfate,LMCS)并探究了其潜在降解机制。使用鸡来源的硫酸软骨素(chondr... 为了提高硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CS)的生物活性和生物利用率,该研究通过芬顿反应制备了不同来源的低分子量硫酸软骨素(low molecular weight chondroitin sulfate,LMCS)并探究了其潜在降解机制。使用鸡来源的硫酸软骨素(chondroitin sulfate from chicken cartilage,CCS)、牛来源的硫酸软骨素(chondroitin sulfate from bovine cartilage,BCS)、鲨鱼来源的硫酸软骨素(chondroitin sulfate from shark cartilage,SCS),通过单因素试验优化CS的降解条件,随后测定了降解产物的化学组成和结构,并且通过密度泛函理论(density functional theory,DFT)和分子动力学模拟(molecular dynamics,MD)试验探究了其潜在的机制。结果表明,CS的降解条件分别为乙酸铜浓度0.5 mmol、pH值7.5和反应温度45℃。降解产物的单糖和双糖组成结果表明,CS中的硫酸软骨素A(CSA)的GlcA残基在降解反应中可能被优先攻击。红外图谱结果表明CS可能和羟基自由基反应生成了羧基衍生物。分子动力学模拟试验结果表明,CSA比非硫酸化软骨素(non-chondroitin sulfate,CSO)和硫酸软骨素C(CSC)更容易与·OH相互作用。密度泛函数计算表明,GlcA的C1-H(CSO:-65.288 3 kJ/mol、CSA:-69.985 3 kJ/mol、CSC:-64.826 2 kJ/mol)发生抽氢反应所需的能量比GalNAc(CSO:-75.273 1 kJ/mol、CSA:-76.097 5 kJ/mol、CSC:-68.782 9 kJ/mol)的低。这些结果为生产LMCS提供了指导。 展开更多
关键词 降解 硫酸软骨素 芬顿反应 分子动力学模拟 标准密度函数理论
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