郑应俊, 孟海玲, 刘再亮, 周晗, 朱俊杰

过程工程学报 2021, 21 (7): 857-864. DOI:10.12034/j.issn.1009-606X.220135

摘要（142）

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以MCM-41为载体，采用水热-焙烧法制备了Al修饰双金属催化剂Fe-Ce/Al-MCM-41并进行了XRD、BET和FT-IR表征；以水体中的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为处理对象，在铂丝-碳毡电芬顿体系中研究了催化氧化降解DBP的效果和影响因素，探讨了降解机理。结果表明，铁、铈双金属催化剂在电芬顿体系降解邻苯二甲酸二丁酯中具有良好的催化活性，铝离子的加入能够提高催化剂的催化性能；最佳实验条件为pH=3、催化剂投加量0.5 g/L、电流强度I=0.15 A、通氧流量0.2 L/min、反应120 min、初始浓度10 mg/L，此时DBP去除率为97.1%，在酸性或中性条件下去除率稳定在92.1%以上，碱性条件下DBP去除率降低，电流强度和通氧量达到饱和后对DBP降解率影响很小，并且催化剂投加过量会导致催化效果降低。此电芬顿体系中·OH的氧化反应是降解DBP的主要途径。

为研究三种Al含量不同的催化剂对铂丝-碳毡电芬顿条件下降解DBP的影响，在初始pH为3、催化剂投加量为0.5 g/L、电流强度为0.15 A、通氧量为0.2 L/min的条件下进行实验，结果如图4所示。反应120 min后，Al含量为0.12wt%, 0.25wt%和0.50wt%的催化剂对DBP的去除率分别为94.5%, 97.1%, 92.8%。这三种催化剂中，Al含量为0.25wt%的催化剂催化效果最佳。Wang等[15]研究发现Al掺杂MCM-41负载α-FeOOH制成的催化剂具有孔体积减小，平均孔径增大的特性，有利于催化剂表面的催化反应。与本研究结果一致，Al含量为0.25wt%的催化剂在保留较大的比表面积的同时，平均孔径略有增大。因此，选择具有良好催化活性Al含量为0.25wt%的催化剂用于后续实验。