【摘 要】
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为研究Fe/BiOCl在光照下活化过硫酸盐（PS）产生硫酸根自由基（·SO-4）降解偶氮染料橙黄Ⅱ的催化效果,采用一步水热合成法制备铁掺杂BiOCl纳米催化剂,并用X射线衍射（XRD）,扫描电子显微
【机 构】
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环境科学与工程系北京师范大学珠海分校;
【基金项目】
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广东省2018年青年人才创新项目（201912017QX）;北京师范大学珠海分校教师科研促进计划（201850001）;北京师范大学珠海分校2018年质量工程-环境科学与工程专业虚拟仿真实验教学（201832）资助
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为研究Fe/BiOCl在光照下活化过硫酸盐（PS）产生硫酸根自由基（·SO-4）降解偶氮染料橙黄Ⅱ的催化效果,采用一步水热合成法制备铁掺杂BiOCl纳米催化剂,并用X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,X射线光电子能谱（XPS）对其形貌与组成成分进行表征.结果显示,铁元素成功掺杂进入BiOCl的结构中,呈现出纳米盘状形貌结构.在光照辐射下,考察Fe/BiOCl活化PS降解橙黄Ⅱ过程中初始pH、底物浓度、Fe/BiOCl催化剂投加量和PS投加量等影响因素对橙黄Ⅱ降解处理效果的影响.结果显示,橙黄Ⅱ降解效率随着pH值的降低而升高,Fe/BiOCl和PS投加量的增加对橙黄Ⅱ的去除率出现先增加后降低的趋势.Fe/BiOCl催化剂投加量为0.5 g·L-1,PS的投加量为1 mmol·L-1的条件下时,溶液pH值为3.0,反应60 min后,橙黄Ⅱ降解的效果最佳,其降解速率符合拟一级反应动力学.通过对催化剂Fe/BiOCl稳定性研究,经5次连续循环使用后,脱色率仍然可以保持在79.6%,说明该催化剂具有良好的循环使用性能.通过投加叔丁醇（TBA）,甲醇（MeOH）,草酸铵（AO）,对苯醌（BQ）等自由基猝灭剂,证明光助Fe/BiOCl/PS体系中具有光生空穴,硫酸根自由基,羟基自由基和超氧自由基,其中超氧自由基和光生空穴在反应体系中起重要作用.反应过程中橙黄Ⅱ的降解产物运用GC/MS进行检测,推导得出橙黄Ⅱ的降解路径.
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