Fe3+-TiO2@CGS復合材料光催化處理苯酚廢水研究*

李 健，朱菊芬，徐向平，王玉飛，閆 龍

（1.榆林學院 化學與化工學院，陜西 榆林 719000；2.陜西省低變質煤潔凈利用重點實驗室，陜西 榆林 719000）

煤化工廢水的不合理排放對人體健康和生態環境產生嚴重威脅[1]，該類廢水水量大且成分復雜，廢水中同時含有酚類和氨氮類的物質[2]，其中苯酚的處理難度較大[3]。苯酚作為受污染水體的一種有毒物質，其在水中降解速度緩慢，人體攝入后會出現中毒、頭昏、貧血和其他神經系統癥狀，危害嚴重[4]，其對人類的生活環境產生巨大的影響。光催化降解廢水技術是運用太陽能處理水污染問題的新興技術[5]，利用半導體納米材料在光照條件下將光能轉化為化學能，進一步對水體中的污染物進行催化降解已成為當前研究的熱點[6]。TiO2具有化學性質穩定、催化效率高、對目標污染物無選擇性、成本低、沒有毒性等特點，現已被廣泛應用于水處理工程和研究領域[7]。但其本身具有強親水性、易于團聚等缺陷，現研究人員采用多孔材料作為載體負載TiO2和金屬離子摻雜的方式來提高TiO2的光催化活性[8,9]。煤氣化渣是煤氣化過程產生固體廢棄物，其具有比表面積大、孔結構發達、性質穩定等特點，可作為光催化劑的載體[10]。

本研究以煤氣化渣（CGS）為載體，采用溶膠凝膠法進一步制備了負載摻雜Fe3+的TiO2光催化復合材料（Fe3+-TiO2@CGS），利用電子掃描顯微鏡、N2物理吸附儀、熱重分析儀等設備對復合材料進行表征，最后采用光催化法考察不同條件下其對苯酚廢水的光催化降解能力。……