Page 145 - 《精细化工》2022年第12期

第 12 期 梁 慧，等: 双模板法 CeO 2 /g-C 3 N 4 形貌特征及湿式催化过氧化性能 ·2511·

品的表征分析（图 1~3），D-CeO 2 / g-C 3 N 4 (7.5)样品 时，苯酚去除效果最好，继续投加催化剂，苯酚去
具有明显的晶格以及特征峰，负载均匀且形貌更好， 除率降低，这是由于 0.7 g 催化剂用于催化反应是足
具有较大的比表面积，当比表面积较大时有利于反 量的，投加量过多可能导致催化剂之间碰撞不易分
应物分子在催化剂上的吸附和活化，促进催化反应 [42] 。 离，影响 H 2 O 2 与催化剂活性中心接触，使有机物分
解过程中•OH 利用率下降 [44] 。因此，最佳催化剂投
加量为 0.7 g。

图 11 不同催化体系对催化性能的影响
Fig. 11 Influence of different reaction systems on catalytic
performance
图 13 催化剂投加量对催化性能的影响
2.5.2 反应温度对催化性能的影响 Fig. 13 Influence of catalyst dosage on catalytic
performance
在初始 pH 为 5 时，投加催化剂 0.7 g、H 2O 2 0.5 mL
于 200 mL 质量浓度为 100 mg/L 的苯酚溶液中反应 2.5.4 H 2 O 2 投加量对催化性能的影响
180 min，考察反应温度对催化性能的影响，结果见 在初始 pH 为 5，反应温度为 75 ℃，催化剂 0.7 g
图 12。可以看出，随着温度的升高，苯酚去除率先 加入 200 mL 质量浓度为 100 mg/L 的苯酚溶液中反应
升高后降低，这是由于温度的升高使得 H 2 O 2 更容易 180 min，考察 H 2 O 2 投加量对催化性能的影响，结果
产生•OH，促进苯酚的运动以及分解，有机物与•OH 见图 14。可以看出，当 H 2 O 2 投加量为 0.5 mL 时，
之间充分接触，得到较好的去除效果。当温度超过 苯酚去除率可达 80%以上，催化反应中的•OH 由
75 ℃后，苯酚去除效果减弱，这是由于当温度过高 H 2 O 2 分解产生，足量的 H 2 O 2 为催化反应提供充足的
时，部分 H 2 O 2 由于过热分解为 H 2 O 和 O 2 ，不能提 •OH [45] 。当反应体系中 H 2 O 2 过多时，H 2 O 2 会与反
供足够参与化学反应的•OH [43] 。因此，最佳的反应 应中的•OH 结合生成 HO 2 •，HO 2 •进一步结合•OH 生
温度为 75 ℃。 成 H 2 O 和 O 2 ，产生自消除效应 [46] 。因此，最佳 H 2 O 2
投加量为 0.5 mL。

图 12 反应温度对催化性能的影响
Fig. 12 Influence of reaction temperature on catalytic
performance 图 14 H 2 O 2 投加量对催化性能的影响
Fig. 14 Influence of H 2 O 2 dosage on catalytic performance
2.5.3 催化剂投加量对催化性能的影响
在初始 pH 为 5、反应温度为 75 ℃，投加 H 2 O 2 2.5.5 pH 对催化性能的影响
0.5 mL 于 200 mL 质量浓度为 100 mg/L 的苯酚溶液 反应温度为 75 ℃，投加催化剂 0.7 g、H 2 O 2 0.5 mL
中反应 180 min，考察催化剂投加量对催化性能的影 于 200 mL 100 mg/L 的苯酚溶液中反应 180 min，考
响，结果见图 13。可以看出，当催化剂投加量为 0.7 g 察 pH 对催化性能的影响，结果见图 15。