纳米片状FeS₂的制备及催化降解苯酚性能的研究

摘要

[目的]研究FeS₂催化降解苯酚的效果。[方法]采用简易的水热法，以Fe（NO₃）₂·6H₂O和Na₂S为原料成功制备了纳米片状FeS₂材料，采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、N₂等温吸附/脱附等手段，对FeS₂样品的组成和微观结构进行表征。以降解水体有机污染物苯酚为目标，研究了FeS₂对过硫酸钠（PS）的活化效果，考察了反应条件对苯酚降解率的影响。[结果]所制FeS₂具有介孔结构，比表面积高达136.7 m²/g，其中的Fe主要是以Fe²⁺的形式存在。它能够有效活化PS降解苯酚，降解反应的最佳条件为：FeS₂质量浓度2.2 g/L,PS与苯酚的物质的量比40∶1，苯酚初始质量浓度25 mg/L，体系的pH=3.8，反应温度30°C，反应时间7.5 h。在最佳的反应条件下，苯酚的降解率高达99.5%。自由基淬灭实验结果表明，·SO₄^-是降解苯酚的主导氧化剂。[结论]纳米片状FeS₂对苯酚的降解有良好的催化活性。

关键词

二硫化亚铁纳米片 / 过硫酸盐 / 自由基 / 苯酚 / 降解 / 催化