第10卷第6期 2010年12月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
α-Fe0OH纳米棒的制备及其在催化降解甲基橙中的应用
张丽清"，刘新锋，周华锋，谢颖，李宏亮
(1.沈阳化工大学应用化学学院，辽宁沈阳110142；2.辽宁省格土化学与应用重点实验室，辽宁沈阳110142)
Vol.10 No.6 Dec.2010
摘要：采用空气氧化法制备了分散性较好的α-FcOOH纳米棒，并用XRD，SEM,N,吸附-脱附等手段对其进行了表征，在H,Oz/a-FeOOH类Fenton条件下对甲基橙(MO)溶液进行处理，考察各种因素对溶液中MO降解的影响.结果表明，在酸性介质中a-FcOOH能有效催化降解水溶液中的MO，降解率随H,O,初始浓度增加而增加，但当H,O,初
始浓度达5.47mol/L时，降解率反而下降，UV-Vis谱图显示，MO在80C水浴中达到了很好的降解效果关键词：甲基橙：α-FcOOH纳米棒：催化：H2O2：降解
中图分类号：0643.13
前言 1
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)06-1227-04
岛化工厂：无水乙醇，天津市富字精细化工有限公司，分析纯，纯度>99.7%(c)：去离子水，沈阳化工大学自
作为催化剂的纳米材料因其特殊的晶体结构和表面特性而具有高活性、优良的选择性和较长的使用寿命近几年来，以纳米TiO2为代表的半导体光催化氧化技术受到高度重视，但光生电子-空穴对复合率极高和只能吸收太阳光中波长小于387nm的紫外线部分等缺陷限制了其在工程上的应用"与纳米TiO相比，(羟基) 氧化铁的禁带宽度一般在2.2eV附近，563.6nm的光就可工作，从而更具有优势
一些(羟基)氧化铁及负载铁复合物作为很有前景的光Fenton催化剂得到广泛研究(3-7)，其作用原理是在光照下羟基氧化铁表面产生-OH和=Fe'VO,=Fe"VO-进一步与水作用产生-OH.-OH是无选择性强氧化剂，能把有机物氧化成CO,和H,O，但起主要作用的仍为紫外光部分[67]孙报亚等[8]研究了无光条件下羟基氧化铁对偶氮染料的脱色作用，发现脱色作用具有明显的选择性，是化学吸附过程。另有文献19,10]报道α-FeOOH表面的羟基促进了臭氧产生·OH
α-FeOOH的制备文献2]是以FeSO.为原料，本工作以工业废料铁泥为原料，采用硫酸溶解，FeSO4在水-乙醇相中结晶析出，获得高纯度FeSO7H2O，制备了α-FeOOH纳米棒，以其为类Fenton反应的催化剂，研究了无光条件下对含甲基橙有机废水的降解作用
2
实验
2.1材料与试剂
氢氧化钠(NaOH)，沈阳市医药公司化玻站试剂分装厂，分析纯，纯度96.0%()：工业废料铁泥，葫芦
制；BaCl2，沈阳市合富化学试剂厂，纯度>99.5%() 30%()双氧水(H,02)，沈阳力诚试剂厂，分析纯；甲基橙（MO)，国药集团化学试剂有限公司，灼烧残澄 18.5%~22.0%()
2.2实验装置与仪器
主要仪器：HH型电子恒温水浴锅(山东鄄城科教仪器厂),PHS-25数显pH计(上海精密科学仪器有限公司) DHG-9030电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)，JB50-D型增力电动搅拌机(上海标本模型厂)，大口径玻璃试管（管口30mm，长14.5cm，河间天柯玻璃仪器厂).实验装置见图1.
1. Electrio-heated
thermostatic water bath 2. Rubber plug
3. Methyl orange solution
4.Goethite 5.Water
图1水浴条件下催化反应装置
Fig.1 Schematic diagram of catalytic reaction apparatus 2.3实验方法
2.3.1α-FeOOH纳米棒的制备
采用空气氧化法制备α-FeOOH.按2NaOH/
FeSO4·7HO摩尔比为2.5:1称取一定量FeSOg7HO（由铁泥的硫酸溶解液还原得到的FeSO溶液在水-乙醇相中结晶析出)和NaOH分别溶于蒸馏水中，完全溶解后
收稿日期：2010-10-08，修固日期：2010-1129
基金项目：辽宁省高校重点实验室基金资助项目(编号：LS2010122：2009S081)
作者篇介：张丽清(1963-)，女，吉林省双阳市人，博士，数技，应用化学专业，E-mail:zkqsyuct@163.com 万方数据