羊毛铁配合物催化剂的制备及其在酸性黑234氧化降解反应中的应用 (2009年)

为获得实用而价廉的Fenton反应催化剂，使用羊毛与三氯化铁反应在室温条件下制备了羊毛铁(wool-Fe)配合物，并使用FT-IR和SEM对其进行了表征。然后将其作为非均相光催化剂应用于酸性黑234的氧化降解反应中，分别考察了催化剂中催化剂用量、铁离子含量(cFe-wool)、辐射光强度和pH值等因素对脱色率的影响，并应用紫外可见光谱法对染料的氧化降解反应进行了分析。结果表明，羊毛与铁离子发生了配位反应，提高反应温度或溶液中铁离子浓度能够制备高CFe-Wool。的Wool-Fe催化剂。催化剂用量及其CFe 【摘要】：本文主要研究了羊毛铁配合物催化剂的制备方法及其实用性，特别是在酸性黑234染料的氧化降解反应中的应用。通过将羊毛与三氯化铁在室温下反应，成功制备了羊毛铁(wool-Fe)配合物，并利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征，证实了羊毛纤维与铁离子发生了配位反应。 【羊毛铁配合物催化剂的制备】：采用羊毛与三氯化铁的化学反应，在常温下制得羊毛铁配合物。实验发现，提高反应温度或增加溶液中的铁离子浓度能有效地提高配合物中CFe-Wool的比例，从而得到高CFe-Wool的羊毛铁催化剂。这种配合物的形成是基于羊毛纤维表面官能团与铁离子之间的配位作用。 【催化性能研究】：将制得的羊毛铁催化剂应用于酸性黑234染料的氧化降解，作为非均相光催化剂。研究了催化剂用量、铁离子含量（CFe-wool）、光照强度以及溶液pH值等因素对脱色效率的影响。结果显示，催化剂用量的增加以及CFe-wool的提升都能显著促进染料的降解反应，说明该催化剂具有良好的催化活性。 【环境条件的影响】：进一步分析发现，当pH值约为6.0时，羊毛铁催化剂表现出最高的催化活性，而在碱性环境中，其催化活性有所下降。这提示了该催化剂在特定酸性条件下的优越性能，对于酸性废水处理有较大潜力。 【结论】：羊毛铁配合物催化剂是一种实用且成本较低的Fenton反应催化剂，适用于染料废水的处理。通过优化反应条件，如调整铁离子浓度和控制pH值，可以有效地提高染料的氧化降解效率。这一研究为开发环保型、经济型的废水处理技术提供了新的思路，特别是在处理含偶氮染料的废水方面具有实际应用价值。 【关键词】：羊毛；铁离子；非均相光催化剂；偶氮染料；降解 该研究深入探讨了羊毛铁配合物催化剂的制备工艺和其在酸性黑234氧化降解中的应用，为环境工程领域提供了一种新型的、高效的催化剂。通过实验数据的分析，揭示了催化剂性能与反应条件之间的关系，为后续的催化剂设计和废水处理工艺优化提供了理论依据。