Fe_(3)O_(4)/MAl水滑石(M=Zn、Co、Ni)复合物光催化降解亚甲基蓝的性能、动力学与机理

基于低成本、无毒害、光吸收性强的四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))和大比表面、高稳定性的水滑石(LDHs),制备了Fe_(3)O_(4)@MAl-LDHs(M=Zn、Co、Ni)复合物并用于典型偶氮染料亚甲基蓝的光催化降解。通过X射线粉末衍射(XRD)、紫外可见(UV-Vis)吸收光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及N_(2)吸附-脱附测试表征了复合材料的组成与结构。光催化实验表明,最佳反应条件为催化剂用量50 mg、光照强度500 W、pH=9、反应温度40℃,此时,Fe_(3)O_(4)@MAl-LDHs复合材料对亚甲基蓝的降解率从LDHs的23.2%大幅提升到87.0%。LDHs对亚甲基蓝的降解主要来自·OH,而Fe_(3)O_(4)@CoAl-LDHs光降解活性的贡献主要由·OH和空穴提供。此外,LDHs和Fe_(3)O_(4)@CoAl-LDHs的电化学性质也存在较大差异。