介孔Fe-SiO2复合材料的制备及吸附协同催化性能

采用原位一步合成法,在含有模板剂、AlCl3和H2 O的弱酸性反应体系中,引入Si源和Fe源,通过原位共沉积的方式,成功制备出Fe修饰的介孔SiO2(Fe-SiO2)复合材料.采用XRD、N2吸附、FT IR、U V-vis、SEM和EDS等手段表征了介孔Fe-SiO2复合材料样品的结构、形貌和化学组成;将所获得的介孔Fe-SiO2复合材料用于吸附和协同催化去除水体中有机污染物亚甲基蓝(MB);考察了Fe源添加量对介孔Fe-SiO2复合材料结构和性能的影响.研究结果表明:合成体系中rFe:Si≤0.05(摩尔比)时,所得Fe-SiO2介孔材料保留了介孔孔道的高度有序性和大比表面积(860～889 m2·g-1),Fe在介孔Fe-SiO2复合材料中主要以四配位骨架掺杂的形式存在;当rFe:Si=0.1时,其比表面积下降为526 m2·g-1,Fe以骨架内和骨架外氧化物的形式共存于介孔Fe-SiO2复合材料中.所有介孔Fe-SiO2复合材料在去除MB的实验中均表现出很大的吸附容量和优良的多相类芬顿催化能力.其中,rFe:Si=0.05时所获得的介孔Fe-SiO2复合材料样品性能最佳,对高浓度MB(250 mg·L-1)的吸附和催化总量达到213 mg·g-1.