有机体基锌铁双金属催化剂的溶胶凝胶法制备及对染料废水的可见光催化降解

摘要

将乙酰丙酮锌和乙酰丙酮铁分别作为有机锌源和有机铁源,采用溶胶凝胶法成功合成出一种新型有机体基锌铁双金属材料,该材料对水体有机污染物具有良好的光催化降解作用.分别利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、元素分析(elemental analysis,EA)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis diffuse reflection spectrum,UVPC)、电感耦合等离子体发射光谱(inductively coupled plasma emission spectrometry,ICP-AES)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)等仪器分析的方法对此材料结构和组成成分进行了分析,结果表明:该材料具有层状结构,层间距约为8.74 nm;材料中元素铁、锌和碳的质量分数分别为8.39%、25.73%和39.64%;材料中发现了乙酰丙酮和金属氧键的存在.以刚果红、罗丹明B以及苯胺分别作为阴离子、阳离子和非离子有机污染物的代表,考察了该材料的可见光的光催化活性及选择性.结果表明:在光照条件下,催化剂对阴离子染料刚果红光催化3 h后的单位去除量为99 mg/g,对阳离子染料罗丹明B的单位去除量为36 mg/g,而对非离子有机污染物苯胺的单位去除量只有32 mg/g,因此该材料对阴离子染料有良好的选择性光催化性能.