化学学报 ›› 2019, Vol. 77 ›› Issue (10): 1017-1023.DOI: 10.6023/A19060203 上一篇 下一篇
研究论文
投稿日期:
2019-06-08
发布日期:
2019-09-05
通讯作者:
张永丽
E-mail:zxm581212@163.com
基金资助:
Received:
2019-06-08
Published:
2019-09-05
Contact:
Zhang, Yongli
E-mail:zxm581212@163.com
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系统研究了ZVI(零价铁粉)-Fenton体系协同去除铜离子和亚甲基蓝(MB)污染物过程中, ZVI微表面发生的化学转化以及目标污染物降解机理. 分别利用扫描电子显微镜(SEM), X射线能谱(EDS), X射线衍射(XRD), X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术, 对比分析了反应前后以及不同体系之间ZVI表面结构, Fe和Cu化学转移的变化. 结果表明, 在ZVI/H2O2体系中反应后ZVI表面腐蚀产物较多, 主要为Fe3O4和Fe2O3. 在ZVI/H2O2-Cu体系中, 虽ZVI腐蚀作用更加剧烈, 但ZVI表面残留的腐蚀产物较少, 且腐蚀产物中Fe3O4含量的占比增加. Cu 2+主要还原产物为Cu 0, 同时还伴随着CuO的生成. pH影响实验表明, ZVI/H2O2-Cu体系不仅强化了MB的降解, 有效地去除了总溶解铜离子(TCu), 同时还扩大ZVI-Fenton体系的有效pH范围(pH=2.5~5.5). 叔丁醇捕获自由基实验表明, 羟基自由基是氧化降解MB的主要活性物质. 最后针对ZVI-Fenton体系协同去除复合双目标污染物的机理进行研究分析.
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Element (photo electro core level) | Peak position/eV | Assignment | Area | FWHM/eV | |
---|---|---|---|---|---|
ZVI/H2O2 | ZVI/H2O2-Cu | ||||
Fe 2p | 724.1 | 2p1/2 Fe2O3 | 5473.1 | 7.323 | |
716.7 | Satellite of Fe2O3 | 1373.7 | 4.47 | ||
712.1 | 2p3/2 Fe2O3 | 2281.4 | 2.333 | ||
710.2 | 2p3/2 Fe3O4 | 1825.9 | 1.539 | ||
724.1 | 2p1/2 Fe2O3 | 5264.5 | 9.995 | ||
712.1 | 2p3/2 Fe2O3 | 1735.5 | 3013 | ||
710.2 | 2p3/2 Fe3O4 | 1584.5 | 1.707 | ||
Cu 2p | — | 952.7 | 2p1/2 CuO | 128.8 | 1.745 |
— | 942.0 | 2p3/2 CuO | 160.1 | 2.025 | |
— | 932.7 | 2p3/2 Cu0 | 794.2 | 2.808 |
Element (photo electro core level) | Peak position/eV | Assignment | Area | FWHM/eV | |
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ZVI/H2O2 | ZVI/H2O2-Cu | ||||
Fe 2p | 724.1 | 2p1/2 Fe2O3 | 5473.1 | 7.323 | |
716.7 | Satellite of Fe2O3 | 1373.7 | 4.47 | ||
712.1 | 2p3/2 Fe2O3 | 2281.4 | 2.333 | ||
710.2 | 2p3/2 Fe3O4 | 1825.9 | 1.539 | ||
724.1 | 2p1/2 Fe2O3 | 5264.5 | 9.995 | ||
712.1 | 2p3/2 Fe2O3 | 1735.5 | 3013 | ||
710.2 | 2p3/2 Fe3O4 | 1584.5 | 1.707 | ||
Cu 2p | — | 952.7 | 2p1/2 CuO | 128.8 | 1.745 |
— | 942.0 | 2p3/2 CuO | 160.1 | 2.025 | |
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