介孔Fe-SiO₂复合材料的制备及吸附协同催化性能

来源期刊：复合材料学报2019年第1期

论文作者：朱文俊 吴正颖 林艳 徐晓岚 陈志刚 王东田

文章页码：222 - 233

关键词：弱酸性体系;介孔Fe-SiO2;吸附;类芬顿催化;亚甲基蓝;

摘    要：采用原位一步合成法,在含有模板剂、AlCl3和H2O的弱酸性反应体系中,引入Si源和Fe源,通过原位共沉积的方式,成功制备出Fe修饰的介孔SiO₂（Fe-SiO₂）复合材料。采用XRD、N2吸附、FTIR、UV-vis、SEM和EDS等手段表征了介孔Fe-SiO₂复合材料样品的结构、形貌和化学组成;将所获得的介孔Fe-SiO₂复合材料用于吸附和协同催化去除水体中有机污染物亚甲基蓝（MB）;考察了Fe源添加量对介孔Fe-SiO₂复合材料结构和性能的影响。研究结果表明:合成体系中rFe∶Si≤0.05（摩尔比）时,所得Fe-SiO₂介孔材料保留了介孔孔道的高度有序性和大比表面积（860～889m2·g-1）,Fe在介孔Fe-SiO₂复合材料中主要以四配位骨架掺杂的形式存在;当rFe∶Si=0.1时,其比表面积下降为526m2·g-1,Fe以骨架内和骨架外氧化物的形式共存于介孔Fe-SiO₂复合材料中。所有介孔Fe-SiO₂复合材料在去除MB的实验中均表现出很大的吸附容量和优良的多相类芬顿催化能力。其中,rFe∶Si=0.05时所获得的介孔Fe-SiO₂复合材料样品性能最佳,对高浓度MB（250mg·L-1）的吸附和催化总量达到213mg·g-1。