钨铁复合氧化物降解有毒有机物

近期,绍兴文理学院研究者在有毒有机物催化降解领域中取得了一定的进展,即制备的钨铁复合氧化物(FeWO4-0.5Fe2O3)首次应用于氯苯和甲苯的无焰催化降解,以解决现有催化剂的不足。

具体来说,与贵金属催化剂相比,FeWO4-0.5Fe2O3具有更低的生产成本;与钒、锰或铬元素相比,FeWO4-0.5Fe2O3更加环保,且无毒、无放射性;与单纯的氧化钨(WO3-x)或氧化铁(FeOx)相比,FeWO4-0.5Fe2O3的催化性能更好。

钨铁复合氧化物降解有毒有机物图片

研究表明,钨铁元素之间存在很强的相互作用,氧化钨和氧化铁可抑制彼此的结晶,这有利于钨铁组分的均匀分散和氧化还原性能的改善。与单组分氧化物相比,钨铁复合氧化物的形成影响了其微观结构,改善了比表面积,优化了材料的孔隙结构。

催化性能试验结果表明,以柠檬酸基溶胶-溶胶法制备的钨铁复合氧化物(钨与铁的摩尔比为1/2)在320 ℃时对氯苯的催化降解效果最佳,效率可达到90%;对甲苯的催化降解效率可达到83%,且可维持至少60h,无明显失活,幷对HCl和CO2的形成具有较高的选择性;在300℃时还可以完全降解1,2-二氯乙烷和乙酸乙酯。

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值得注意的是,钨铁复合氧化物的制备工艺显著影响了氧化/还原的转化能力。在FeWO4-0.5Fe2O3制备过程中,部分Fe3+离子进入三氧化钨晶格,取代了部分W6+离子,导致三氧化钨晶格畸变,提高了氧化性能。通过优化W-Fe-O复合材料的W/Fe摩尔比和制备方法,可以提高其氧化还原性能,幷直接提高其降解氯苯和甲苯的催化性能。

 

 

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