Page 184 - 《精细化工》2020年第5期

·1034· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

体系中苯 酚 降解率分 别 为 4.66% 、 74.68% ，而
FeMoO 4 /Na 2 S 2 O 8 体系苯酚降解率高达 97.20%，结
果表明，在非均相体系中，FeMoO 4 活化的过硫酸盐
对苯酚表现出良好的降解性能，与 Na 2MoO 4/Na 2S 2O 8
体系和 FeSO 4 /Na 2 S 2 O 8 体系的实验结果对比表明，
2–
2+
活化剂 FeMoO 4 中 Fe 和 MoO 4 对过硫酸盐的活化
存在协同作用，这与之前报道的结果一致 [16] 。
在其他条件不变的情况下，研究 FeMoO 4 质量
浓度对苯酚降解效果的影响，结果如图 3 所示。用
动力学模型对图 3 中数据进行拟合，其结果更好地
符合一级反应动力学模型，表 1 为 FeMoO 4 质量浓
度对苯酚降解率及一级动力学常数的影响。

图 1 FeMoO 4 的 XRD 图（a）、SEM 图（b）、Raman 光谱
图（c）
Fig. 1 XRD pattern (a), SEM image (b) and Raman
spectrum (c) of FeMoO 4 图 3 FeMoO 4 质量浓度对苯酚降解效果的影响
Fig. 3 Effect of mass concentration of FeMoO 4 on the phenol
2.2 FeMoO 4 材料对苯酚降解效果的影响
degradation
在苯酚初始质量浓度 25 mg/L、n(Na 2 S 2 O 8 )∶
n(苯酚)=25∶1、温度 30℃、溶液初始 pH6.90 条件 表 1 FeMoO 4 质量浓度对苯酚降解率及一级动力学常数
下，研究活化剂为 FeMoO 4 、FeSO 4 、Na 2 MoO 4 （浓 的影响
度=1.85 mmol/L）对过硫酸钠的活化作用，为了突 Table 1 Effect of FeMoO 4 mass concentration on the phenol
degradation rate and first-order kinetic constant
出活化剂的影响，同时设立了 Na 2 S 2 O 8 和 FeMoO 4
2
–1
FeMoO 4 质量浓度/(g/L) 苯酚降解率/% k/h R
的空白对照，实验结果如图 2 所示。
0.2 85.10 0.30400 0.98237
0.4 97.20 0.58575 0.98705
0.6 97.70 0.65880 0.98440
0.8 97.80 0.65980 0.84770

由表 1 可见，苯酚的降解率及速率常数 k 随
FeMoO 4 质量浓度增加而增大。因为 FeMoO 4 质量浓
度增加可以提供更多的活化位点来活化过硫酸盐，
–
使之产生更多的 SO 4 •降解苯酚，如式（2）所示。
FeMoO 4 质量浓度从 0.4 g/L 增加到 0.8 g/L 时，苯酚
–
图 2 反应体系对苯酚降解效果的影响 降解率略微增加，是由于过量的 FeMoO 4 与 SO 4 •反
Fig. 2 Effect of reaction system on the phenol degradation 应淬灭了过多的自由基，如式（3）所示 [17] 。从经济
角度考虑，0.4 g/L 的 FeMoO 4 是降解苯酚的最佳质
由图 2 可知，6 h 内，在仅有 Na 2 S 2 O 8 的体系和
量浓度。
Na 2 MoO 4 /Na 2 S 2 O 8 （“/”表示 Na 2 MoO 4 和 Na 2 S 2 O 8
2+
Fe +S O 2  Fe +SO +SO  3+ 2  （2）
同时加入，下同）体系中，苯酚几乎没有被降解， 2 8 4 4

3+
2+
Fe +SO  Fe +SO 2 （3）
4 4
不加 Na 2 S 2 O 8 只有 FeMoO 4 的体系和 FeSO 4 /Na 2 S 2 O 8