Page 182 - 《精细化工》2020年第5期

第 37 卷第 5 期 精 细 化 工 Vol.37, No.5
202 0 年 5 月 FINE CHEMICALS May 2020

水处理技术与环境保护
棒状 FeMoO 材料的制备及其活化性能
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姚淑华，陈雪静，王海博
（沈阳化工大学 辽宁省工业排放重金属处理与资源化技术工程研究中心，辽宁 沈阳 110142）

摘要：以 FeSO 4 ·7H 2 O 和 Na 2 MoO 4 ·2H 2 O 为原料，采用水热法合成了棒状 FeMoO 4 ，通过 XRD、Raman 光谱、
SEM 对其结构和形貌进行了表征，研究了其对 Na 2 S 2 O 8 的活化性能。以苯酚为目标污染物，考察了 Na 2 S 2 O 8 浓
度、苯酚溶液初始质量浓度、溶液初始 pH 和反应温度对苯酚降解率的影响，初步探究了体系中起主要作用的
自由基种类。结果表明，pH 在 2.00~11.00 内，FeMoO 4 活化的 Na 2 S 2 O 8 对苯酚表现出良好的降解性能，铁离子
最大溶出量为 1.663 mg/L。最佳降解条件为：溶液初始 pH 3.00，反应温度 30 ℃，FeMoO 4 质量浓度 0.4 g/L，
n(Na 2 S 2 O 8 )∶n(苯酚)=25∶1，6 h 内苯酚降解率达 97.20%；非均相 FeMoO 4 活化 Na 2 S 2 O 8 体系降解苯酚符合一级
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反应动力学，反应活化能为 53.49 kJ/mol；自由基淬灭实验结果表明，SO 4 •是降解苯酚的主要氧化剂。
关键词：FeMoO 4 ；过硫酸盐；苯酚；降解；废水处理
中图分类号：TQ138.1；X703 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 05-1032-06

Preparation and activation properties of rod-shaped FeMoO 4 materials

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YAO Shuhua, CHEN Xuejing, WANG Haibo
（Liaoning Engineering Research Center for Treatment and Recycling of Industrially Discharged Heavy Metals, Shenyang
University of Chemical Technology, Shenyang 110142, Liaoning, China）

Abstract: Rod-shaped FeMoO 4 was synthesized by hydrothermal method using FeSO 4 ·7H 2O and
Na 2MoO 4·2H 2O as raw materials. And its structure and morphology were characterized by using XRD,
Raman spectrum and SEM. The performance of FeMoO 4 activated sodium persulfate was studied. With
phenol as the target pollutant, the effects of concentration of sodium persulfate, initial concentration of
phenol solution, initial pH of phenol solution, and reaction temperature on the degradation rate of phenol
were investigated. The types of free radicals that played a major role in the system were initially explored.
The results showed that FeMoO 4 activated sodium persulfate showed good performance in the degradation
of phenol between pH=2.00 and pH=11.00, and the maximum dissolution of iron ion was 1.663 mg/L. The
optimum degradation conditions were obtained as follows: initial pH of the solution 3.00, reaction
temperature 30 ℃, mass concentration of FeMoO 4 0.4 g/L, n(sodium persulfate)∶n(phenol)=25∶1.
Under these conditions, the phenol degradation rate was 97.20% in 6 h. The degradation process of phenol
by heterogeneous FeMoO 4 and Na 2S 2O 8 system accorded with the first order kinetics. The calculated
activation energy was 53.49 kJ/mol. The results of the free radical quenching experiment indicated that
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SO 4 • was the primary oxidant for the degradation of phenol.
Key words: FeMoO 4; persulfate; phenol; degradation; wastewater treatment

近年来，随着中国工业化和城市化进程的快速 型水处理技术 [3-6] 。过硫酸盐是一种强氧化剂，但在
发展，环境问题越来越严重，水中有机污染物问题 常温和没有活化剂的条件下，其生成自由基的速率
引起人们的广泛关注，其中苯酚以其高毒性和低生 缓慢，可以通过紫外线辐射、碱、热、微波和过渡
物降解性被列为重点污染物 [1-2] 。基于硫酸根自由基 金属离子等均相体系的活化使其产生强氧化性自由
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（SO 4 •）的高级氧化技术是一种备受人们关注的新 基（SO 4 •） [7-8] ，其中过渡金属离子活化过硫酸盐条

收稿日期：2019-12-01; 定用日期：2020-02-12; DOI: 10.13550/j.jxhg.20191127
基金项目：国家重点研发计划专项项目（2017YFD0800301）；国家自然科学基金面上项目（41373127）；辽宁省教育厅科研项
目（LQ2017012）
作者简介：姚淑华（1967—），女，教授。联系人：王海博（1987—），女，讲师，E-mail：wanghaibo@syuct.edu.cn。