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Heterogeneous fenton-like discoloration of methyl orange using Fe3O4/MWCNTs as catalyst： kinetics and fenton-like mechanism

引用

Frontiers of Materials Science 2018年第1期12卷 34-44页

作者： Huan-Yan XU Yuan WANG Tian-Nuo SHI Hang ZHAO Qu TAN Bo-Chao ZHAO xiu-Lan HE Shu-Yan QI School of Materials Science and Engineering Harbin University of Science and Technology Harbin 150040 China

The kinetics and fenton-like mechanism are two challenging tasks for heterogeneous fenton-like catalytic oxidation of organic pollutants. In this study, three kinetic models were used for the kinetic studies of Fe3O4/MWCNTs-H2O2 fenton-like reaction for MO degradation. The results indicated that this reaction followed the first- order kinetic model. The relationship of reaction rate constant and temperature followed the Arrhenius equation. The activation energy and frequency factor of this system were calculated as 8.2 ***1-1 and 2.72 s-1, respectively. The quantifications of Fe ions dissolution and ,OH radicals generation confirmed that the homogeneous and hetero- geneous catalyses were involved in Fe3O4/MWCNTs＇H2O2 fenton-like reaction. The reaction rate constant was closely related with Fe ions dissolution and ,OH radicals generation. Fe3O4/MWCNTs nanocomposites had typical ferromagnetic property and could be easily separated from solution by an external magnet after being used. Furthermore, Fe3O4/MWCNTs nanocomposites exhibited good stability and recyclability. Finally, the fenton-like mechanisms on homogeneous and heterogeneous catalyses were described.

关键词： MWCNTs Fe3O4 NPs kinetics ,OH radicals fenton'like mechanism

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