Page 179 - 《精细化工》2022年第6期

第 6 期 任凯文，等: Fe 3 O 4 @SPC 类芬顿氧化降解苯酚 ·1245·

图。图 4a、b 中，Ca-MMT 呈现明显的层状结构，
表面光滑平整，没有明显的孔隙。经过柱撑之后的
SPC 材料存在明显层剥离现象，片层之间存在形状
不均匀的孔洞及孔隙结构（图4c），表明相比Ca-MMT，
SPC 具有更为发达的孔结构，证明了 BET 的表征结
果。由图 4d 可以看出，Fe 3 O 4 @SPC 具有与 SPC 相
同的形貌结构，片层之间存在形状不均匀的孔洞及
孔隙结构，更多的孔结构提供了更大的比表面积，
扩大 Fe 3 O 4 @SPC 与污染物的接触面积，利于催化降
解反应；同时在图 4d 中可以观察到，Fe 3 O 4 颗粒成
球状分散于 SPC 载体表面，这与 XRD 结果一致。

图 3 Ca-MMT（a）、SPC（b）和 Fe 3 O 4 @SPC（c）的
N 2 吸附-脱附等温曲线和孔径分布
Fig. 3 N 2 adsorption-desorption isotherms and pore size
distributions of Ca-MMT (a), SPC (b) and Fe 3 O 4 @SPC (c)

表 1 为 Ca-MMT、SPC 和 Fe 3O 4@SPC 的 BET 比 图 4 Ca-MMT（a、b）、SPC（c）和 Fe 3 O 4 @SPC（d）
表面积和孔结构参数。由表 1 可知，Ca-MMT 比表面 的 SEM 图
2
积为 23.59 m /g，与 Ca-MMT 相比，SPC 和 Fe 3O 4@SPC Fig. 4 SEM images of Ca-MMT (a, b), SPC (c) and
Fe 3 O 4 @SPC (d)
2
比表面积分别增大为 384.78 和 297.11 m /g，SPC 和
3
Fe 3 O 4 @SPC 的孔容由 Ca-MMT 的 0.13 cm /g 增大为 2.1.5 TEM 表征
3
0.52 和 0.37 cm /g，平均孔径从 Ca-MMT 的 12.60 nm 图 5 为 Fe 3 O 4 @SPC 的 TEM 图。图 5 中红色和
减小至4.78和4.47 nm。表明由于SiO 2 插层到Ca-MMT 黄色方框中的黑线代表 Ca-MMT 的板层结构，黑线
中，导致 SPC 孔容和比表面积变大，孔径变小。 间的白色部分代表层与层之间的孔隙。通过观察发
Fe 3 O 4 @SPC 上 Fe 3 O 4 分散在 SPC 表面，导致比表面 现，Fe 3 O 4 @SPC 孔隙较为均匀。如箭头所指，Fe 3 O 4 @
积降低，而对介孔结构影响较小。苯酚的分子直径 SPC 的孔隙呈棱柱状结构 [23] ，测量其层间距（d）为
为 0.69 nm [21] ，Ca-MMT 的平均孔径为 12.60 nm， 3.30 nm，这与 XRD 的结果相吻合，并且观察到 Fe 3 O 4
使得苯酚在孔内的停留时间较短，影响催化效果，SPC 成球形分布在 SPC 表面，与 SEM 结果一致。
和 Fe 3O 4@SPC 的平均孔径为 4.78 和 4.47 nm，在允许
苯酚在孔内扩散与吸附的同时，也增加了苯酚在孔内
的停留时间，有利于类芬顿氧化反应的进行 [22] 。

表 1 Ca-MMT、SPC 和 Fe 3 O 4 @SPC 的比表面积和孔结
构参数
Table 1 Specific surface areas and pore structure parameters
of Ca-MMT, SPC and Fe 3 O 4 @SPC
材料 比表面积/(m /g) 孔容/(cm /g) 平均孔径/nm
2
3
Ca-MMT 23.59 0.13 12.60
SPC 384.78 0.52 4.78
Fe 3O 4@SPC 297.11 0.37 4.47

2.1.4 SEM 表征 图 5 Fe 3 O 4 @SPC 的 TEM 图
图 4 为 Ca-MMT、SPC 和 Fe 3 O 4 @SPC 的 SEM Fig. 5 TEM image of Fe 3 O 4 @SPC