改性MIL-101(Fe)非均相芬顿反应降解罗丹明B

作     者：刘冬梅 金彦 马天凤 龚自强 缪林楠 刘荣霞 张佳慧 LIU Dongmei;JIN Yan;MA Tianfeng;GONG Ziqiang;MIAO Linnan;LIU Rongxia;ZHANG Jiahui

作者机构：南京师范大学中北学院工学院江苏镇江212300 南京师范大学中北学院环境生物技术研究中心江苏镇江212300 

出 版 物：《环境污染与防治》 (Environmental Pollution & Control)

年 卷 期：2023年第45卷第5期

页      面：589-594,601页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：江苏省高等学校自然科学研究面上项目(No.20KJD610003) 江苏省“大学生创新创业训练计划”项目(No.202113906002Y)。 

主　　题：MIL-101(Fe) 芬顿反应 罗丹明B 降解 

摘      要：金属有机骨架材料MIL-101(Fe)具有一定的催化活性,为进一步提升其催化性能,利用金属掺杂和柠檬酸调节对其进行改性,制备得到Cu/Ce-MIL-101(Fe)和Cu/Ce-MIL-101(Fe)-N两种改性材料。通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(SEM)、氮气吸附脱附测试及X射线光电子能谱(XPS)对材料进行表征。结果显示,改性后催化剂具有相似的骨架结构和化学键组成,活性位点的结合能减少0.2~0.3 eV。金属掺杂和柠檬酸调节改性后Cu/Ce-MIL-101(Fe)-N平均孔径增大至14.932 nm。采用非均相芬顿反应研究降解时间和pH对罗丹明B降解性能的影响,结果表明,在温度为25℃,罗丹明B初始质量浓度为24 mg/L,溶液pH为4且Cu/Ce-MIL-101(Fe)-N投加量为0.2 g/L,3%(体积分数)H_(2)O_(2)投加量为60 mL/L,反应60 min时,罗丹明B降解率高达98%。改性前后催化剂降解过程均更符合准一级动力学模型。其中,Cu/Ce-MIL-101(Fe)-N能够在60 min内达到降解平衡,降解效率更高。