基于CO_(2)活化的竹基多孔炭催化还原Cr(VI)的性能研究

作     者：连媛 王汉琛 方兆丰 何晨露 黄彪 林冠烽 LIAN Yuan;WANG Hanchen;FANG Zhaofeng;HE Chenlu;HUANG Biao;LIN Guanfeng

作者机构：福建农林大学材料工程学院福建福州350002 

出 版 物：《林产化学与工业》 (Chemistry and Industry of Forest Products)

年 卷 期：2024年第44卷第3期

页      面：61-68页

核心收录：

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 

基　　金：福建省科技创新重点项目(高校类)(2022G02004) 福建省科技计划项目(2022N5014) 

主　　题：竹粉 竹基多孔炭 铬 催化 

摘      要：以竹粉为原料、CO_(2)为活化剂制备竹基多孔炭(ZH-100),并用于催化还原Cr(VI)。分析了反应温度、催化剂用量、还原剂甲酸用量、Cr(VI)初始质量浓度对竹基多孔炭催化活性的影响,采用XPS、XRD和交流阻抗测试技术对反应前后的多孔炭进行表征,以揭示其催化还原Cr(VI)的作用机制。结果表明:竹基多孔炭催化还原Cr(VI)的最佳实验条件为Cr(VI)初始质量浓度120 mg/L、温度60℃、ZH-100炭催化剂添加量0.1 g,还原剂甲酸添加量1.5 mL,在该条件下反应10 min,Cr(VI)还原率高达99.44%;重复使用3次后,ZH-100的催化还原能力略有下降,但仍能在30 min内达到99.22%的Cr(VI)还原率。分析发现,Cr(VI)的去除过程包括物理吸附和化学还原,其中以化学还原占主导;催化剂重复使用性能下降原因包括表面官能团消耗、碳微晶排列无序化及阻抗增大,ZH-100对Cr(VI)的催化还原机制为官能团介导和类石墨微晶介导。