生物质碳热还原制备铁碳复合催化剂的理化性质及催化氧化降解刚果红的性能研究

铁元素作为环境广泛存在的元素,由于多价态特征而被广泛应用于催化氧化降解有机污染物,主要有零价铁和铁硫化物。以可溶性淀粉为碳源,FeSO 4为铁源,通过碳热还原法合成多孔碳负载纳米零价铁和Fe_(0.96) S的复合催化剂。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)探索铁元素的形态和形貌在碳热还原中的变化规律,研究其催化活化过硫酸钾(KPS)氧化降解水中染料刚果红(CR)的活性,分析影响活化KPS氧化降解CR效率的主要因素。结果表明,在碳化温度为800℃时,得到一种多孔碳负载纳米零价铁和Fe_(0.96) S的复合催化剂。当CR初始质量浓度为500 mg/L、催化剂投加量为1 g/L时,30 min内CR的降解率可达约100%。CR降解过程会产生大量的小分子有机酸中间产物,导致反应过程溶液的pH逐渐降低至约3。因此,通过碳热还原法能获得多孔碳负载纳米零价铁和Fe_(0.96) S的复合催化剂,可广泛应用于催化氧化去除水中有机污染物。