基于Fe@Fe2O3纳米线的光Fenton体系的构建与实验研究

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1、Fenton氧化技术是现在水处理中重要的高级氧化技术，可以降解水中大多数有毒有害物质。但其在实际运用中存在许多问题：如H2O2利用率不高、pH应用范围受到限制等，需要一个新的体系来对其进行完善。本课题采用了核壳结构Fe@Fe2O3替代传统Fenton反应中的催化剂(Fe2+),并通过加入紫外光照形成了一个新的反应体系，从而更高效的降解污废水。本研究是以RhB模拟染料废水为研究对象，采用单因素及响应面的方法，利用光Fenton体系进行试验，结果显示：对丁-5ppm的RhB溶液降解效果，在pH=2.5的条件下,Fe@Fe2O3

2、纳米线的最佳投加量为0.05g/L时，18min内对其降解率可到达98%以上，响应面实验研究表明，各单因素对RhB降解影响的效果如下：溶液初始pH>RhB初始浓度〉Fe@Fe2O3纳米线投加量。这将对传统Fenton法的改良提供了一些新的思路，并为将来应用到实际污废水中的处理提供了一定的理论基础。关键字：Fe@Fe2O3;RhB；光-Fenton体系AbstractFentonoxidationtechnologyisnowanimportanttreatmentofadvancedoxidationtechnology,

3、itcandegrademosttoxicsubstancesinwater.Butitspresenceofmanyproblemsinthepracticalapplication:H2O2utilizationisnothigh,thescopeofapplicationislimitedtopH,etc.,weneedanewsystemtobeperfect.Thisstudyusesacore-shellFe@Fe2（）3insteadofthetraditionalFentonreactionthecatal

4、yst（Fe2十），andforminganewreactionsystemtoamoreefficientdegradationofsewageandwastebytheadditionofUVirradiation.ThestudyisbasedonRhBdyewastewatersimulation,usingsingle-factorandresponsesurfacemethods,addingphoto-Fentonsystem,theresultsshow:inpHW3conditions,thebestdo

5、sageofFe@Fe2（）3nanowiresis0.05g/L,while30%H2O2dosageat0.1mL,within18minthedegradationrateoftheRhBdegradation5ppmsolution,canreachmorethan98%.ResponsesurfaceexperimentalstudyshowedthatthesinglefactorRhBdegradationeffbetasfollows:initialsolutionpH>RhBinitialconcentr

6、ation>Fe@FezChnanowiresdosage.ThiswillprovidessomenewideastoimprovethetraditionalFentonmethod,andprovideatheoreticalbasisforthepracticalapplicationofsewageandwasteinthefuture・KeyWords:Fc@Fc2O3；RhB；photo-Fentonsystem一绪论11.1水体污染现状11・2传统水污染的处理11.2.1物理处理法11.2.2化学处理法21

7、.2.3生物处理法31.2.4物理化学处理法31.3Fenton法的应用现状51.3.1Fenton试齐（J反应原理51.3.2Fenton法在污废水处理中的研究现状51.4本课题研究的内容与意义6二Fe@Fe2O3纳米线的制备和分析方法确定实验72.1实验所需化学试剂及仪器72.1.1实验所需试剂72.1.2实验所需仪器设备72.2实验分析方法8221Fe@Fe2O3纳米线的制备82.2.2RhB标准曲线的绘制92.3实验结果10一光Fenton体系的构建及处理RhB模拟染料废水的实验研究……123」实验设计123.2实

8、验试剂123.3实验步骤123.4类Fenton体系对RhB的降解实验133.4.1无光体系中对RhB的降解实验133.4.2紫外光体系中对R11B的降解实验153.5单因素对RhB模拟染料废水降解效果的影响173.5.1RhB溶液初始浓度对其的降解效果的影响173.5.2溶液初始pH对RhB降解效果的