介孔LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba由nanocasting作为可见light-driven光催化剂制备方法使用介孔二氧化硅(SBA-15)作为硬模板。的好LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba光催化剂是x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM), NgydF4y2Ba2gydF4y2Baadsorption-desorption、x射线光电子能谱(XPS)和光学吸收谱。描述研究和实验结果表明LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba多孔结构由SBA-15硬模板的去除可以提高产生的光催化剂的比表面积,提高苯酚的光催化剂的吸附能力,进而提高其photo-Fenton催化活性。的photo-Fenton光催化剂的催化活性是调查photo-Fenton降解苯酚水溶液的可见光照射下。催化剂用量的影响,HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba溶液浓度和pH值的photo-Fenton催化降解苯酚使用介孔LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba进行了研究和优化。在最优条件下的20毫克LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba苯酚,1.0 g LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba催化剂,10毫米HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba在pH = 5, photo-Fenton降解苯酚(93.47%)是在可见光照射下180分钟。此外,我们的研究结果证明了介孔LaFeO的稳定性和可重用性gydF4y2Ba3gydF4y2Ba并揭示其photo-Fenton降解苯酚的催化机制。gydF4y2Ba
释放未经处理的污水,造纸等行业;石化、纺织、调味剂;和石油工业包含苯酚浓度高。苯酚是一种危险和致命的污染物可以伤害的主要来源之一我们的生态系统和人类健康gydF4y2Ba
各种技术最近开发了污水处理(gydF4y2Ba
作为一个一般iron-contained钙钛矿氧化物,LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba被认为是一种很有前途的可见light-driven photo-Fenton的光催化剂降解有机污染物的gydF4y2Ba
在这部作品中,介孔LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba由nanocasting光催化剂制备方法使用介孔二氧化硅(SBA-15)作为硬模板。灌装后LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba前体SBA-15介孔通道,硬模板然后由氢氧化钠溶液淋溶。苯酚的吸附能力和photo-Fenton-like催化活性在介孔LaFeO移除gydF4y2Ba3gydF4y2Ba系统研究。不同的操作参数的影响进行调查以确定酚去除效率最高。我们所知,没有这样的工作之前出版。gydF4y2Ba
原硅酸四乙酯(Si (OCgydF4y2Ba2gydF4y2BaHgydF4y2Ba5gydF4y2Ba)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba;99%),普朗尼克P123 (EOgydF4y2Ba20.gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba70年gydF4y2BaOgydF4y2Ba20.gydF4y2Ba;米gydF4y2BangydF4y2Ba∼5800),六水合硝酸镧(La(没有gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3gydF4y2Ba.6HgydF4y2Ba2gydF4y2BaO;99.9%),硝酸铁nonahydrate (Fe(没有gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3gydF4y2Ba.9HgydF4y2Ba2gydF4y2BaO;≥98%)、柠檬酸(CgydF4y2Ba6gydF4y2BaHgydF4y2Ba8gydF4y2BaOgydF4y2Ba7gydF4y2Ba。HgydF4y2Ba2gydF4y2BaO;99.9%)、过氧化氢(HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba;30 wt %),苯酚(CgydF4y2Ba6gydF4y2BaHgydF4y2Ba5gydF4y2Ba哦;从Sigma-Aldrich 99.5%)购买。在越南其他化学物质是来自我们的实验室。所有化学品都没有额外的使用方法进行了净化。gydF4y2Ba
合成了硬模板(HT)根据赵的研究(gydF4y2Ba
介孔LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba(LFO-RHT)是由nanocasting方法。通常,1.241克(没有gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3gydF4y2Ba.6HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba啊,1.158 g (Fe(没有gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3gydF4y2Ba.9HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba啊,和1.205 g的柠檬酸加入5毫升的去离子水。将混合物搅拌3 h在环境温度,1 g的SBA-15后补充道。这最终解决方案是不断搅拌在70°C 3 h,然后干在烤箱350°C 12 h。SBA-15充满LFO通过煅烧在700°C 6 h。努力消除SBA-15模板,获得粉是用氢氧化钠处理8在80°C M方案4 h。最后,粉末离心机,用去离子水清洗几次,然后在烤箱干60gydF4y2Ba°gydF4y2BaC在一夜之间。由此产生的样本被任命为LFO-RHT。相比之下,使用类似的方法合成了纯LFO上面没有SBA-15和用于与LFO-RHT photo-Fenton苯酚的降解。gydF4y2Ba
粉末x射线衍射(XRD)的模式样本收集在一个力量D8衍射仪使用CuK(美国力量)gydF4y2Ba
photo-Fenton实验进行了一个250毫升的圆柱形玻璃反应器直径70毫米和115毫米的长度。为了避免加热反应堆内部循环水夹克所包围。300 W的氙弧灯(LOT-Quantum设计)是使用400 nm截止滤光片作为可见光照射的来源。苯酚溶液100毫升20毫克LgydF4y2Ba−1gydF4y2BaLFO-RHT准备和添加到反应堆。之前光辐照,悬挂在黑暗中磁搅拌60分钟达成adsorption-desorption LFO-RHT上苯酚的平衡。执行photo-Fenton-like反应,1毫升HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba水溶液中分散悬浮,灯打开开始photo-Fenton反应。少量的样本从反应堆中提取每15分钟测量离心机。gydF4y2Ba
珀金埃尔默λ750紫外可见分光光度计使用的分析技术确定酚的浓度。苯酚被发现的最大吸收波长为272 nm。photo-Fenton降解效率(%)是评价如下:gydF4y2Ba
要理解苯酚的降解动力学,符合一级模型使用(Mahmoodi et al ., 2006):gydF4y2Ba
酚的总去除率进行了计算gydF4y2Ba
光催化剂的可重用性是由重复photo-Fenton降解测试(四次)以上类似的反应条件。gydF4y2Ba
LFO的广角x射线衍射模式和LFO-RHT如图gydF4y2Ba
(a)的x射线衍射模式LFO LFO-RHT和(b)在低角XRD SBA-15模式(插图:XRD LFO-RHT模式在低角度)。gydF4y2Ba
LFO的一般形态,提出了碱浸出前后LFO-RHT数字gydF4y2Ba
扫描电镜的图像(a) LFO, (c)前后LFO-RHT删除SBA-15硬模板;和(d)对LFO-RHT的显像。gydF4y2Ba
氮adsorption-desorption等温线和BJH LFO-RHT的孔隙大小分布曲线如图所示gydF4y2Ba
(一)NgydF4y2Ba2gydF4y2Baadsorption-desorption等温线和(b) BJH LFO-RHT孔隙大小分布。gydF4y2Ba
LFO-RHT和LFO样本的特征。gydF4y2Ba
| 样本gydF4y2Ba | 结构属性gydF4y2Ba | ||
|---|---|---|---|
| 打赌比表面积(mgydF4y2Ba2gydF4y2BaggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba | 孔隙体积(cmgydF4y2Ba3gydF4y2BaggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba | 孔隙大小(nm)gydF4y2Ba | |
| LFO-RHTgydF4y2Ba | 48.75gydF4y2Ba | 0.142gydF4y2Ba | 7.87gydF4y2Ba |
| LFOgydF4y2Ba | 8.06gydF4y2Ba | 0.028gydF4y2Ba | 11.43gydF4y2Ba |
估计表面元素组成和原理元素的价态在LFO-RHT LFO-RHT的XPS谱研究。结果呈现在图gydF4y2Ba
XPS谱(a)的3 d, (b)铁2 p,和(c) O LFO-RHT 1 s。gydF4y2Ba
众所周知,表演的催化剂是高度相关的光学性质(gydF4y2Ba
(a)和(b)相应的紫外可见吸收光谱(gydF4y2Ba
从图可以看出gydF4y2Ba
通过吸附苯酚的去除使用LFO和LFO-RHT和photo-Fenton退化在可见光照射下呈现在图gydF4y2Ba
(一)去除苯酚的吸附和使用LFO和LFO-RHT photo-Fenton反应催化剂;(b)块−ln (gydF4y2Ba
图gydF4y2Ba
催化剂用量的影响,HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba浓度、pH值和初始解的photo-Fenton降解苯酚与辐照时间给出数据gydF4y2Ba
(一)催化剂用量的影响(HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba浓度= 10毫米);(b) HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba浓度;和(c)初始溶液的pH值(HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba浓度= 10毫米)photo-Fenton降解苯酚(反应条件(如果未指定):温度= 25°C,催化剂用量= 1 g LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba初始苯酚浓度= 20毫克LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba和初始解pH = 5)。gydF4y2Ba
在异构photo-Fenton系统中,H的影响gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba浓度对苯酚的降解,因为很重要哦自由基形成的数量取决于HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba浓度(gydF4y2Ba
我们可以看到在图gydF4y2Ba
工业废水可能是酸性或碱性介质由于其放电从不同的工业活动,因此应研究pH值的影响。初始溶液pH值的影响苯酚photo-Fenton退化呈现在图gydF4y2Ba
基于上述结果,提出了一种可以使用LFO-RHT photo-Fenton催化机理,如下:gydF4y2Ba
众所周知在Fenton-like反应,≡铁界面铁原子(表示gydF4y2Ba三世gydF4y2Ba)LFO-RHT光催化剂可以与H反应gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba生成羟基(方程(gydF4y2Ba
光催化稳定性被认为是在评估光催化剂性能的一个重要标准。为了探索as-synthesized催化剂的可重用性,稳定的LFO-RHT光催化剂是由连续的评估实验,如图gydF4y2Ba
(a)的再生和可重用性LFO-RHT photo-Fenton降解苯酚/ 4的周期和(b)前后的XRD LFO-RHT模式4 photo-Fenton退化试验的周期。gydF4y2Ba
介孔LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba粒子与纯钙钛矿相通过nanocasting合成过程。表征和实验结果表明,LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba多孔结构可以提高苯酚光催化剂的吸附能力,进而增强其photo-Fenton催化活性,暗示协同吸附的影响,photo-Fenton苯酚去除的过程是一个很好的技术。催化剂用量的影响,HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba浓度、pH值和初始解的photo-Fenton降解苯酚被系统地调查。此外,我们的研究结果证明了介孔LaFeOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba表现出好的photo-Fenton催化活性和稳定性即使四个周期,提出了photo-Fenton可见光下催化苯酚的降解机制。gydF4y2Ba
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。gydF4y2Ba
没有利益冲突声明。gydF4y2Ba
这项研究由河内科技大学(公司)项目没有。t2020 - sahep - 029。gydF4y2Ba
图S1: LFO-RHT零电荷点的pH值。gydF4y2Ba