α-Fe2O3/煤矸石复合光催化剂的制备及其降解五氯酚性能的研究

无机盐工业 ›› 2019, Vol. 51 ›› Issue (5): 74-77.

α-Fe₂O₃/煤矸石复合光催化剂的制备及其降解五氯酚性能的研究

谢娟¹,夏润南²,杜红霞¹,许永权¹,赵树春¹,许红¹,康文通¹

^1. 河北科技大学化学与制药工程学院,石家庄 050018
^2. 北京化工大学材料科学与工程学院

收稿日期:2018-11-27 出版日期:2019-05-10 发布日期:2020-04-28
作者简介:谢娟（1981— ）,女,博士,副教授,主要从事无机微/纳米复合物的合成与应用研究;E-mail：xiejuan_katy@yeah.net。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(21206026);河北省自然科学基金资助项目(E2016208144);河北科技大学引进人才科研启动基金资助项目(1181264)

Preparation of α-Fe₂O₃/coal gangue composite photocatalyst and its application in pentachlorophenol degradation

Xie Juan¹,Xia Runnan²,Du Hongxia¹,Xu Yongquan¹,Zhao Shuchun¹,Xu Hong¹,Kang Wentong¹

^1. College of Chemistry and Pharmaceutical Engineering,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050018,China
^2. College of Material Science and Engineering,Beijing University of Chemical Technology

Received:2018-11-27 Online:2019-05-10 Published:2020-04-28

摘要/Abstract

摘要：

以Fe（NO₃）₃、煤矸石和NaOH为原料,采用沸腾回流法制得了一系列不同质量比的α-Fe₂O₃/煤矸石复合光催化剂。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）及紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等多种手段对产物做了表征。以五氯酚为目标降解物,考察了模拟太阳光照下样品的光催化效果。结果表明,将球形α-Fe₂O₃负载于改性煤矸石表面可有效提高其光催化活性,且α-Fe₂O₃/煤矸石复合光催化剂的性能与α-Fe₂O₃的含量有关,当α-Fe₂O₃与煤矸石的质量比为30∶100时,样品的光催化效果最佳,180 min内即可将五氯酚降解完全。此外,α-Fe₂O₃/煤矸石复合光催化剂还具有可重复使用的特点。

关键词: α-Fe₂O₃, 煤矸石, 光催化性能, 五氯酚

Abstract:

Using ferric nitrate,coal gangue and sodium hydroxide as the raw materials,α-Fe₂O₃/coal gangue composite photoc-atalysts with different mass ratios of α-Fe₂O₃ were successfully prepared by boiling reflux method.Field emission scanning electron microscopy（FESEM）,X-ray powder diffraction（XRD） and UV-Vis diffuse reflectance spectra（UV-Vis DRS） were used to characterize the products.The photocatalytic activity of as-prepared samples was investigated for degradation of pentachlorophenol under simulated sunlight.The results indicated that loading spherical α-Fe₂O₃ composite on the surface of modified coal gangue could effectively improve its catalytic activity,and there was a close relationship between the photocatalytic performance of α-Fe₂O₃/coal gangue composites and the content of α-Fe₂O₃.When the mass ratio of α-Fe₂O₃ to coal gangue was 30∶100,α-Fe₂O₃/coal gangue composite photocatalyst showed the highest performance and pentachlorophenol was almost completely degraded within 180 min.In addition,this kind of catalyst could be used repeatedly.

Key words: α-Fe₂O₃, coal gangue, photocatalytic performance, pentachlorophenol

中图分类号:

TQ138.11

谢娟,夏润南,杜红霞,许永权,赵树春,许红,康文通. α-Fe₂O₃/煤矸石复合光催化剂的制备及其降解五氯酚性能的研究[J]. 无机盐工业, 2019, 51(5): 74-77.

Xie Juan,Xia Runnan,Du Hongxia,Xu Yongquan,Zhao Shuchun,Xu Hong,Kang Wentong. Preparation of α-Fe₂O₃/coal gangue composite photocatalyst and its application in pentachlorophenol degradation[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2019, 51(5): 74-77.

图/表 6

表1

图1

图2

图3

图4

图5

参考文献 14

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样品编号	煤矸石用量/g	m（α-Fe₂O₃）:m（煤矸石）	样品编号	煤矸石用量/g	m（α-Fe₂O₃）:m（煤矸石）
a	10.00	—	e	7.98	20:100
b	—	纯α-Fe₂O₃	f	5.32	30:100
c	31.94	5:100	g	3.99	40:100
d	15.97	10:100	h	3.19	50:100

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