微波水热辅助制备新型尖晶石-FeFe2O4 /天然矿物复合材料作为微波催化剂降解水生有机污染物

这篇由辽宁大学等的研究学者完成，讨论微波水热辅助制备新型尖晶石-FeFe2O4 /天然矿物复合材料作为微波催化剂降解水生有机污染物的论文，发表在一区重要期刊《Journal of hazardous materials》，影响因子：6.434。

近年来，微波化学仪器用于材料合成的研究工作已经成为科学研究的热门方向，受到广大学者的极大关注！

本研究采用微波水热法制备了尖晶石-NiFe2O4/天然矿物(海泡石、硅藻土和高岭石)复合材料，并将其应用于十二烷基苯磺酸钠(SDBs)、偶氮胂(AF)、甲基对硫磷(MP)等有机污染物的微波催化降解(NiFe2O4/天然矿物/mw)中，以及溶液中的结晶紫(CVL)。

比较了三种NiFe2O4/天然矿物复合材料的催化活性，考察了原料合成工艺参数如NiFe2O4与天然矿物的摩尔比、催化剂前驱体溶液的pH值、微波辐射时间和催化剂重复使用周期等降解参数对催化剂性能的影响。给出了NiFe2O4/天然矿物/MW降解的原理。结果表明，NiFe2O4/天然矿物/MW可在几分钟内完全去除废水中的有机污染物。NiFe2O4/海泡石具有较高的催化活性。在NiFe2O4/海泡石/MW体系中，SDBS、AF、MP和CVL的降解速率常数分别为1.865、0.672、0.472和0.329 min-1。NiFe2O4/天然矿物的性能可维持三次循环。活性物种 %OH, %O2-和h+对NiFe2O4/海泡石/MW的降解起主要作用。

因此，NiFe2O4/海泡石/MW工艺具有降解速度快、成本低、磁选好、无二次污染等优点，在处理废水中的有机污染物方面具有广阔的应用前景。

图1/4↑

图2/4↑

图3/4↑

图4/4↑

采用微波水热法制备了NiFe2O4/天然矿物(海泡石、硅藻土和高岭石)复合材料，并应用于微波催化降解有机污染物。比较了三种NiFe2O4/天然矿物的催化活性。并对NiFe2O4/天然矿物/MW的降解机理进行了探讨。结果表明，在1.5MPa、30.0min mW、pH=12.0的反应条件下，得到了3种具有较高催化活性的NiFe2O4/天然矿物纳米粒子。在微波辐射下，NiFe2O4/海泡石比NiFe2O4/硅藻土和NiFe2O4/高岭石具有更高的催化活性。此外，在水溶液中有机污染物(10.0mg/L)在几分钟内完全降解，SDBS、AF、MP和CVL的计算速率常数(K)分别为1.865、0.672、0.472和0.329 min-1。采用NiFe2O4/海泡石/MW系统(3.2g/L/750 W)。NiFe2O4/海泡石可重复使用三次，具有较高的催化活性。另外，%OH、H和%O2-是NiFe2O4/海泡石/MW降解的主要活性物质。因此，新型的尖晶石NiFe2O4/海泡石/MW体系具有快速、经济的降解、磁选等优点，在完全去除废水中有机污染物方面具有广阔的应用前景。

以AF为目标污染物，在微波辐射下对NiFe2O4/天然矿物纳米粒子的催化活性进行了评价。在一个典型的实验中，以天然pH 6.0和NiFe2O4/天然矿粉(3.2g/L)混合的25.0mLAF溶液，在可控微波反应器(ZG北京祥鹄科技发展公司XH-100A)750W微波下进行辐照。对AF溶液进行了微波辐照或NiFe2O4/天然矿物单独处理作为对照。用紫外-可见分光度计(美国瓦里安公司Cary 50)在200~800 nm扫描区进行了紫外-可见光谱分析.在524 nm处用ZD吸光度法计算AF的降解率。