AlCoCrFeNiCu高熵合金电芬顿法降解罗丹明B的体系因素研究

摘要

为探究AlCoCrFeNiCu高熵合金为阳极时，体系因素对电芬顿法降解罗丹明B降解效果的变化规律，提高降解效率，本研究采用UV-Vis、FT-IR、SEM、EDS和XRD等测试方法，研究了不同电压值、电解质投放量和反应溶液pH值对降解率、降解反应动力学的影响以及高熵合金反应前后组织形貌的变化.结果表明：电压值对罗丹明B降解率的影响最大，其次为电解质投放量、pH值；当电压值从3 V增加到9 V,电解质投放量从20 mmol/L增加到50 mmol/L时，罗丹明B的降解率和反应动力学常数逐渐增大；当pH值从2增加到5时，罗丹明B的降解率和反应动力学常数先增大后减小；AlCoCrFeNiCu高熵合金电芬顿法降解罗丹明B符合一级反应动力学特征，电压值增加会改变罗丹明B的降解反应级数；AlCoCrFeNiCu高熵合金降解罗丹明B是通过电芬顿反应产生的H₂O₂提供羟基自由基（·OH）破坏罗丹明B共轭结构中的■和■结构以及苯环结构进行的；AlCoCrFeNiCu高熵合金由规则的树枝晶构成，电芬顿反应使其发生了晶间腐蚀，枝晶间孔隙增大，反应前后AlCoCrFeNiCu高熵合金物相未发生明显变化，都是FCC为主、BCC为辅的双相结构.根据正交试验得出最佳工艺参数：电压值为7 V,电解质投放量为40 mmol/L,pH值为4,此时降解率达93.98%.

关键词

AlCoCrFeNiCu高熵合金 / 电芬顿法 / 罗丹明B / 降解率 / 动力学

基金资助

云南省科技人才与平台计划项目（202105AD160020）