Fe3O4@C6H5Na3O7催化过硫酸盐降解染料研究

董鹏飞，刘瑞，单国华，贾丽霞

(新疆大学 纺织与服装学院，新疆 乌鲁木齐 830046)

印染废水色度大，有害物质多，成分变化复杂，难降解[1]。基于过硫酸盐的高级氧化技术因其快速高效、适用范围广等特点成为近年来的研究热点[2-5]。在催化过硫酸盐的各种催化剂中，纳米Fe3O4已被证明能有效降解一些难分解的有机物[6-7]。同均相催化剂(如Fe2+)相比，虽然Fe3O4纳米因其聚集性导致催化活性降低，但其具有可重复利用的特点[8]。通过对纳米Fe3O4进行改性，提高其在水溶液中的分散性，可以在提升催化活性的同时，保留其重复利用性。

本文首先制备了Fe3O4，然后通过柠檬酸钠对Fe3O4进行修饰，并对其表征，将其作为催化剂催化过硫酸钠降解活性黄3RS，达到降解印染废水的目的。

1 实验部分

1.1 原料与仪器

活性黄3RS，石河子如意纺织印染有限公司提供；H2SO4、NaOH、Fe2SO4·7H2O、FeCl3·6H2O、C6H5Na3O7·2H2O、Na2SO8、无水乙醇均为分析纯。

精科UV759-S紫外-可见分光光度计；雷磁pHS-3C pH计；予华DW-3型电动搅拌器；科恒SHB-Ⅲ多用真空抽滤泵；亚荣RE52-AA旋转蒸发器；卢湘TG-16离心机；H-7650型TEM；SU8010 SEM；EQUINOX55型FTIR；D/max2250X XRD；奥豪斯CP153电子天平；HSZ68电热蒸馏水器。

1.2 磁性Fe3O4纳米粒子的制备

纳米Fe3O4的制备采用化学共沉淀法[9]。具体方法为：取200 mL蒸馏水于锥形瓶中，加入0.2 g的Na2SO3后进行水浴加热30 min，然后在45 Hz条件下超声30 min。将上述烧瓶置于电动搅拌器上，投入1 mmol的FeCl2·4H2O，得到乳白色絮状沉淀。约2 min后，投入1.75 mmol的FeCl3·6H2O，得到橙黄色浑浊液。充分搅拌混合后，滴加氨水，溶液颜色由橙黄色变为绿色，继而褐色直至黑色沉淀，代表生成四氧化三铁。继续搅拌60 min，80 ℃加热30 min，取出静置，冷却至室温后用磁铁进行吸附，得到黑色沉淀，先后用无水乙醇和蒸馏水各洗涤1次，70 ℃烘干，研磨，得到Fe3O4粉末。……