类Fenton反应是降解水中有机污染物的有效方法之一，开发高效的非均相催化剂至关重要。通过硬模板法制备了Fe掺杂的具有有序介孔结构的FeCeOx材料，以此为载体通过浸渍法负载Cu和Co后，构建了具有多金属活性位点的催化剂。催化剂在亚甲基蓝降解反应中表现出优异的催化性能，在45 min内可将亚甲基蓝完全降解，且具有良好的循环使用性能，使用5次后亚甲基蓝降解率仍达到93.3%。催化剂的介孔结构有利于吸附亚甲基蓝，暴露更多的活性位点，多金属之间的协同作用促进了催化剂上的电子转移，从而提高H2O2的活化效率和促进·OH的产生。
类Fenton反应 介孔结构 催化剂 协同作用 非均相催化 fenton-like reaction mesoporous structure catalyst synergistic effect heterogeneous catalysis
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
重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆400045
研究了以Fe-Ni-Mn/Al2O3为催化剂(FA催化剂)， 用微波促进非均相类Fenton反应催化氧化脱色降解有机染料直接桃红12B及相关机理。 内容包括直接桃红12B溶液的浓度-吸光度工作曲线， 初始pH值、 H2O2用量、 FA催化剂用量对脱色降解直接桃红12B的影响， 微波单独脱色处理直接桃红12B、 微波+ FA催化剂脱色处理直接桃红12B、 微波+H2O2脱色处理直接桃红12B、 微波-FA催化剂-H2O2体系脱色处理直接桃红12B、 阳光-FA催化剂-H2O2体系脱色处理直接桃红12B等对照试验研究。 在优化条件下， 比较了采用光助非均相类Fenton与微波促进非均相类Fenton反应的脱色效率， 并探讨了微波促进非均相类Fenton反应的机理。 研究表明微波可以明显加快非均相类Fenton法催化氧化脱色降解直接桃红12B溶液的过程。 论文所用表征方法均为紫外-可见光谱法。
非均相类Fenton反应 紫外-可见光谱法 直接桃红12B 脱色 微波 Heterogeneous fenton-like reaction UV-Vis spectral-analysis Direct pink12B Degradation Microwave 光谱学与光谱分析
2010, 30(6): 1647
1 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆400045
2 重庆大学城市建设与环境工程学院, 重庆400045
3 重庆大学化学化工学院, 重庆400044
研究了以Cr(Ⅵ)为催化剂， 用微波促进类Fenton反应催化氧化脱色降解有机染料罗丹明B及相关机理。 内容包括： 罗丹明B溶液的浓度-吸光度工作曲线绘制； 初始pH值、 H2O2用量、 K2Cr2O7用量对类Fenton反应脱色降解罗丹明B的影响； 正交优化试验； 微波单独脱色处理罗丹明B、 微波+K2Cr2O7脱色处理罗丹明B、 微波+H2O2脱色处理罗丹明B、 阳光-Cr(Ⅵ)-H2O2体系脱色处理罗丹明B、 微波-Cr(Ⅵ)-H2O2体系脱色处理罗丹明B等对照试验研究。 通过研究， 确定了方法的优化条件， 在优化条件下， 比较了采用光助类Fenton与微波促进类Fenton反应的脱色效率， 并讨论了微波促进类Fenton反应的反应机理。 研究表明在pH 3.0时， 微波可以明显加快类Fenton法催化氧化脱色降解罗丹明B溶液的过程, 对于降解脱色速度， 微波－Cr(Ⅵ)－H2O2体系最快。 用该方法处理染料罗丹明B， 色度脱除率可达到99.0%以上。 文章所用表征方法均为紫外-可见光谱法。
类Fenton反应 微波 罗丹明B 脱色 紫外-可见光谱法 Fenton-like reaction Microwave Rhodamine B Decoloration UV-Vis spectral analysis 光谱学与光谱分析
2009, 29(8): 2180
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
