新型自组装FeOOH多相光-Fenton催化剂高效降解苯酚废水

该研究论文探讨了一种创新的基于自组装单层FeOOH多相光-Fenton催化剂的合成方法及其在降解苯酚废水中的应用。由游海霞、孙振亚和周素蕾合作，他们采用SO3H/SiO2自组装单层材料作为支撑体，通过模拟生物矿化过程，在2mM铁盐、pH值为2.1、水浴温度65℃和反应时间6小时的条件下，成功制备出高效的β-FeOOH纳米膜。这种纳米膜被设计为多相光-Fenton催化剂，用于处理含有苯酚的废水。 在实验中，他们保持体系在无需额外酸碱调节pH值的情况下进行，H2O2浓度为4.4mg/L，自组装的β-FeOOH膜浓度为2g/L，苯酚浓度为22mg/L。经过350W氙灯照射6小时后，苯酚的降解率达到了惊人的98%，显示出这种结构的催化剂不仅能够高效利用太阳能，而且在简化操作步骤的同时，实现了高效率的降解效果。此外，由于自组装单层FeOOH膜的易于回收特性，这将显著降低废水处理的成本。 文章指出，传统的均相光-Fenton反应虽对有机污染物有强大降解能力，但处理后的铁离子回收是个挑战。相比之下，多相催化剂，特别是铁（氢）氧化物类，因其更高的稳定性而受到青睐。作者的研究通过固定在二氧化硅等支撑体上的FeOOH薄膜，结合光化学反应，提供了一个有效的解决方案，不仅解决了铁离子残留的问题，还优化了废水处理过程的经济性和环保性。 因此，本研究不仅对新型多相光-Fenton催化剂的设计和应用有重要贡献，也为环境污染物尤其是有机污染物的高效处理开辟了新的途径，对于可持续的废水管理技术发展具有重要意义。