Fe 2 O 3 /MIL-53(Al)催化类芬顿氧化性能及其作用机制研究

以MIL-53（Al）和铁盐为原料，采用浸渍-焙烧的方法，制备了Fe2O3/MIL-53（Al）类芬顿催化剂.通过扫描电子显微镜（SEM）、射透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）及X射线光电子能谱仪（XPS），对Fe2O3/MIL-53（Al）、MIL-53（Al）及Fe2O3 3种材料的理化性质进行了表征.以亚甲基蓝为相关材料催化类芬顿反应氧化性能的指示剂，考察了Fe2O3/MIL-53（Al）、MIL-53（Al）及Fe2O3 3种材料催化类芬顿反应的活性.探讨了Fe2O3/MIL-53（Al）催化活性强化的相关作用机制.研究结果表明，Fe2O3/MIL-53（Al）的物化结构特征是以赤铁矿为主的纳米Fe2O3颗粒均匀、离散地分布在MIL-53（Al）之上，纳米Fe2O3颗粒尺寸大多集中在1~5 nm.与未负载纳米Fe2O3相比，其分散性和颗粒尺寸都展现出潜在优越性.Fe2O3/MIL-53（Al）材料催化类芬顿反应降解水溶液中亚甲基蓝的效果是未负载纳米Fe2O3的4.8倍（以反应速率常数计），且TOC去除率亦有明显优势.自由基猝灭实验结果表明Fe2O3/MIL-53（Al）催化类芬顿降解污染物的主要活性氧类物质为羟基自由基.MIL-53（Al）孔结构发达、孔分布均匀及孔尺寸较小且均一等结构特征，导致负载其中的Fe2O3具有孔道负载量大、颗粒分布离散且均匀、颗粒粒径小且均一等特点，从而强化了纳米Fe2O3催化类芬顿反应氧化降解水中污染物的性能.