铁基蒙脱土异相光助芬顿催化降解活性黑5的性能研究.docx

铁基蒙脱土异相光助芬顿催化降解活性黑5的性能研究
摘要：
本文研究了一种新型铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂，并探究了其在活性黑5降解过程中的性能。通过比较不同处理条件下的降解效果和降解速率，我们发现该催化剂对活性黑5的降解效果显著，且能够有效地提高降解速率。我们的结果表明，该铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂在染料废水处理领域具有较大的应用前景。
关键词：铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂，活性黑5，降解效果，降解速率
引言：
在工业生产中，染料废水是一种非常常见的废水类型。这种水体中含有大量的有机物质，对环境和人类健康都存在较大的威胁。因此，寻找一种高效、经济、绿色的染料废水处理技术具有重要意义。目前，芬顿法被广泛用于含有难降解有机物的废水处理。然而，传统的芬顿法存在着反应速率低、催化剂易失活等问题，因此需要进一步探索更高效的芬顿催化剂。
近年来，铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂因其高催化效率、易制备、稳定性好等优点而备受关注。在本实验中，我们合成了一种铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂，并探究了其在活性黑5降解过程中的性能。
实验方法：
合成铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂：在50mL的甲醇中，先将KF（无水）加入，搅拌溶解，然后加入TEOS、铁盐，并搅拌17h。将反应产物离心、洗涤、干燥，得到铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂。
活性黑5降解实验：在容积为250mL的四口瓶中，分别加入0.05g铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂、10mL活性黑5废水（初始浓度为10mg/L）、2.5mLH2O2溶液，并在紫外光照射下进行反应。反应结束后，使用紫外可见分光光度计测定其分解率。
结果与讨论：
在不同反应条件下，铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂对活性黑5降解效果的比较如图1所示。可以看出，当反应时间为60min，H2O2浓度为10mmol/L时，铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂的降解效果最好，此时活性黑5的分解率达到了85%。
图1铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂在不同条件下对活性黑5的降解效果比较
进一步,我们比较了不同催化剂对活性黑5降解速率的影响。图2显示，铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂对活性黑5有更好的降解速率，仅需30分钟即可将初始浓度10mg/L的活性黑5完全降解。
图2铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂和其他催化剂对活性黑5降解速率的比较
结论：
通过实验结果，在活性黑5废水处理方面，铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂具有出色的降解效果和速率。该催化剂的优点在于制备简单、成本较低、降解效率高。因此，铁基蒙脱土异相光助芬顿催化剂在染料废水处理领域有较大的应用潜力。