1 河南工业大学材料科学与工程学院，郑州 450001
2 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，郑州 450001
3 白鸽磨料磨具有限公司，郑州 450001
本文通过静电吸附法制备了TiO2/g-C3N4复合粉体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对其形貌、成分、光学性能进行表征。以罗丹明B为模拟污染物，表征其在紫外光条件下的光催化性能。结果表明：在降解罗丹明B实验中，当复合粉体中TiO2负载量达到15%(质量分数)时，具有更明显的催化降解效果，在20 min内降解率可以达到99.40%。在加入异丙醇作为羟基自由基捕获剂后，降解率降到了27.30%，确定了反应的主要活性物质为羟基自由基。紫外辅助芬顿反应可以明显提高传统芬顿反应的效果，本文还对催化剂的反应机理进行了相应探索。
芬顿反应 光催化 羟基自由基 静电吸附法 异质结 降解 TiO2/g-C3N4 TiO2/g-C3N4 Fenton reaction photocatalysis hydroxyl radical electrostatic adsorption method heterojunction degradation
1 内蒙古工业大学轻工与纺织学院, 内蒙古 呼和浩特 010080
2 内蒙古工业大学化工学院, 内蒙古 呼和浩特 010051
杭锦2#土是内蒙古鄂尔多斯杭锦旗地区发现的层状含铁天然矿物, 利用X射线衍射、 吡啶吸附红外光谱及X射线光电子能谱技术对样品的性质进行了表征。 X射线光电子能谱表明杭锦2#土骨架结构中Si和Al原子结合能与标准硅氧四面体和铝氧八面体中Si和Al结合能相比明显增加, 表面存在Lewis酸位和Brönsted酸位, 且杭锦2#土中铁物种以Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)形式存在于骨架结构中; 非均相Fenton反应中杭锦2#土的Fe(Ⅱ)可与H2O2反应生成自由基(·OH)与Fe(Ⅲ), 但反应速率慢且难以循环。 酸活化后杭锦2#土中Si和Al的结合能进一步增加, 铁物种部分转变为非结构铁并以Fe3+与Fe2+转移到样品表面; X射线光电子能谱、 吡啶红外和氨气程序升温表征表明酸活化杭锦2#土表面Lewis酸位和Brönsted酸位增多; 非均相Fenton反应中, 酸活化杭锦2#土表面Fe3+与Fe2+可与H2O2循环反应, 不断生成·OH并对甲基橙进行降解, 且活化杭锦2#土表面Brönsted酸能够提供质子将H2O2包围, 抑制其分解生成$HO_{2}^{-}$并提供更多的·OH, Lewis酸能增加杭锦2#土表面吸附氧(Oad)含量, 而Fe2+可被Oad氧化为Fe3+, 促进Fe2+/Fe3+之间的循环, 同时在氧化过程中电子转移到Oad形成$O_{2}^{·-}$, $O_{2}^{·-}$能够与Brönsted酸提供的质子反应形成·OH, ·OH与$O_{2}^{·-}$均为氧化性自由基, 能够提升活化杭锦2#土非均相Fenton反应活性。 此外, X射线衍射表明酸活化使杭锦2#土中$CO_{3}^{2-}$转化为对Fenton反应负面影响更小的$SO_{4}^{2-}$进而提升其非均相Fenton反应活性。
杭锦2#土 光谱特征 酸性位 非均相Fenton反应 Hangjin2# clay Spectral Characteristic Acid sites Heterogeneous Fenton reaction 光谱学与光谱分析
2021, 41(11): 3512
1 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室, 北京 100084
2 河北科技大学环境科学与工程学院, 河北 石家庄 050000
近年来, 重金属污染引起了人们广泛关注。 传统的重金属检测方法需要依赖大型仪器, 预处理繁琐耗时, 因此急需发展重金属的快速高灵敏检测技术。 基于金纳米颗粒(AuNPs)的比色法传感器具有分析操作简单、 灵敏度高、 成本低等特点, 在环境监测、 食品安全以及化学和生物分析领域得到了广泛关注和应用。 本文基于纳米金(AuNPs)特性与Fenton反应原理, 构建了一种用于水中Cu2+检测的简单快速、 高灵敏检测方法。 该方法利用Cu2+与抗坏血酸钠（sodium ascorbate, SA）发生Fenton反应, 生成具有强氧化性的羟基自由基（·OH）, ·OH将附着在纳米金表面的单链DNA（ssDNA）裂解, 使得金纳米粒子失去保护, 容易在一定的盐浓度下发生聚集, 从而引起吸光度值的变化。 实验结果表明, 最优的反应条件为pH 7.9, 11 mg·L-1 ssDNA, 8 mmol·L-1 SA以及70 mmol·L-1 NaCl, 金纳米粒子在700和525 nm处的吸光度比值（A700/A525）与Cu2+浓度成线性关系。 该方法对Cu2+检测线性范围为0.1～10.0 μmol ·L-1, 检出限为24 nmol·L-1(3σ)。 对饮用水, 自来水及湖水的Cu2+加标回收率可以达到87%～120%, 表明该方法能够用于实际水样的Cu2+检测。
金纳米粒子 Fenton反应 铜离子 Gold nanoparticles Fenton reaction Copper ion 光谱学与光谱分析
2015, 35(11): 3151
1 广西师范大学环境科学系, 广西 桂林541004
2 桂林工学院材化系, 广西环境工程与保护评价重点实验室, 广西 桂林541004
3 广西大学化学化工学院， 广西 南宁530004
在90 ℃水浴条件下， 以粒径为10 nm的纳米金做晶种， 用柠檬酸三钠还原硝酸银， 制备了平均粒径为30 nm的(Au)核(Ag)壳纳米微粒， 用高速离心纯化除去过量的柠檬酸三钠获得了较纯的(Au)核(Ag)壳纳米微粒。 在pH 3.8的HAc-NaAc缓冲溶液中， Fe2+催化H2O2反应产生的羟基自由基可氧化(Au)核(Ag)壳纳米微粒生成银离子。 离心后， 离心液中的银离子可用火焰原子吸收光谱法在328.1 nm波长处测量。 随着H2O2浓度增大， 离心液中银离子浓度增加， 其吸光度值增加。 H2O2浓度在2.64～42.24 μmol·L-1范围内与上清液中银离子的原子吸收值ΔA呈良好的线性关系， 回归方程为ΔA=0.014c-0.013 1, 相关系数为0.998 4， 检出限为0.81 μmol·L-1 H2O2。 当用于水样中H2O2的测定， 获得了满意的结果。
(Au)核(Ag)壳纳米微粒 Fenton反应 离心分离 火焰原子吸收光谱法 (Au)core(Ag)shell nanoparticle Fenton reaction Centrifugalization Flame atomic absorption spectrometry 光谱学与光谱分析
2009, 29(7): 1990
