CoFe2O4-TiO2-rGO纳米材料在有机废水处理过程中的应用.pdf

2017年 1月 四川师范大学学报 (自然科学版) Jan．，2017 第 4O卷 第 1期 JournalofSichuanNormalUniversity(NaturalScience) Vo1．40．No．1 CoFe204一TiO2一rGO纳米材料 在有机废水处理过程中的应用 张 璇 ， 姚碧扬 ， 范晓宇 (广西科技大学 鹿山学院土木工程系，广西 柳州 545616) 摘要：使用一种简单的方法合成一类新型光催化纳米复合材料 (CoFe：0 一TiO：一rGO)，制备得到的产 物已经过SEM、TEM和 XRD表征．实验结果表明，CoFe20 一TiO2一rGO纳米复合材料具有显著的吸附性 能，同时，该光催化材料在降解P一硝基酚和罗丹明B效果明显．此外 ，在废水的光催化降解反应后可以通 过外加磁场来吸附和回收该纳米复合材料． 关键词 ：光催化；废水 ；石墨烯 ；TiO2；CoFe204 中图分类号：TB383．1 文献标志码：A 文章编号：1001—8395(2017)Ol一0114—05 doi：10．3969／j．issn．1001—8395．2017．O1．019 近年来环境污染变得越来越严重，水污染 问题 如光催化剂将使用在光催化反应的研究中．通过结 也得到了人们更多的关注．日常生活中，对水体的 合纳米粒子与磁性纳米粒子，一种纳米复合材料将 净化处理也显示出了人们对解决水处理问题的重 有助于它们从悬浮液 中分离 ．铁和钴氧化物 视 ¨ ．传统的净水方法中，一些类似于离子交换、 表现出优异的光催化性能和磁性．从过去的研究中 吸附、生物处理以及过滤等方法已经被广泛采用． 可知，由于金属离子的存在，有机污染物的光催化 然而，从 目前来看，传统方法净水效率低下，价格和 降解率达到最大H ，所以CoFe2O 磁性纳米颗 成本高昂．为此，发展一种新型高效水处理催化剂， 粒被用作催化剂降解各种环境污染物．因为它具有 在提高净水效率的同时，极大地降低成本的损耗， 较强的力学强度、低密度、高催化剂活性和巨大的 是关于水处理研究中急需解决的问题．多相催化剂 比表面积，纳米复合材料被认为是基于石墨烯／氧 在过去的几十年中，一直受到人们的广泛关注，原 化石墨烯的碳材料 -22]．本文研究了在氧化石墨 因在于其具有较强的氧化性能，制备过程所需要的 烯纳米复合材料减少时，经纳米粒子修饰 CoFe：0 温度 比较容易获得，以及制备过程绿色环保 一 TiO2的构成．此外，在结合CoFe2O4和TiO2磁性 等 j．多相催化剂的出现，为能源 的可持续利用 颗粒之后，石墨烯纳米复合材料同样可以被用作吸 以及全球水污染处理所面临的挑战提供 了一种强 附剂，这种吸附剂具有较强的吸附性，在光催化降 有力的方法．因为它具有仅仅利用太阳能资源就能 解罗丹明B和 P一硝基酚时具有显著的光催化 充分发挥催化效果的明显优势 一 ，以及光催化剂 活性． 活性高、光照辐射稳定、没有毒性等特点．TiO，已经 1 实验研究 广泛应用于多种不 同类型的光催化剂 中 ，然 而，由于TiO：只能被有限范围内的紫外线 (uV)激 1．1 材料 本实验中所使用的所有化学药品和试 活，在实际应用 中，由于太阳光的催化环境极大地 剂都是从上海国药集团化学试剂有限公司购买，所 限制了TiO 作为光催化剂的使用效能，因此，发展 有购买试剂均为分析纯