玻纤负载α-Fe₂O₃/CuFe₂O₄异质结薄膜的制备及其催化性能

摘要

为了克服传统芬顿催化剂的降解速率慢、pH适用范围窄、难回收等缺点，采用浸涂溶胶-凝胶法制备了玻璃纤维负载的α-Fe₂O₃/CuFe₂O₄异质结薄膜（FCGF），对其结构、形态和化学组成进行表征，并将其用于亚甲基蓝的光芬顿催化降解，考察其催化活性、pH值适用性和重复使用稳定性。结果表明：CuFe₂O₄颗粒生长在α-Fe₂O₃颗粒表面，形成α-Fe₂O₃/CuFe₂O₄异质结；在模拟太阳光辐射条件下，加入2 g FCGF和20 mmol/L的H₂O₂,50 m L质量浓度为30 mg/L的MB溶液在40 min后降解率达到97%，而在相同条件下加入α-Fe₂O₃与CuFe₂O₄降解率分别为20%和30%，其催化活性的增强可归因于异质结光催化剂产生的光诱导电位差驱动的光生载流子的有效分离；同时，FCGF在宽pH范围显示出较高活性，pH=10时，MB溶液40 min后降解效率仍达到63%;FCGF具有良好的稳定性，5次循环后其催化性能没有衰减，反应40 min后MB降解率仍可达97%。

关键词

α-Fe₂O₃/CuFe₂O₄ / 玻璃纤维支架 / 光芬顿反应 / MB降解