有序介孔碳負載納米零價鐵復合材料的合成、結構調控及應用研究.pdf

1、針對納米零價鐵在應用中存在的易氧化失活及易團聚的兩大技術難題，提出了構筑有序介孔碳負載納米零價鐵復合材料(Fe/OMC)的研究思路。以三嵌段共聚物F127為模板劑，間苯二酚-甲醛(RF)縮聚形成的酚醛樹脂為碳源，F(xiàn)e(NO3)3·9H2O為金屬源，在不外加酸的情況下經(jīng)軟模板路線成功制備出了介孔結構規(guī)整，納米鐵顆粒高度分散的Fe/OMC復合材料。采用X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、N2吸附、拉曼光譜(Raman)等手段對材料結構

2、進行表征，詳細考察了合成條件對復合材料結構的影響。以2,4,6-三硝基甲苯(TNT)為目標污染物，研究了不同反應條件下Fe/OMC對水中TNT的吸附降解過程，初步探討了降解反應機理。同時研究了Fe，Co，Ni對有序介孔碳材料的催化石墨化作用，并考察了石墨化程度對甲醇氧化電催化性能的影響。實驗結果顯示：
　　 1.制備介孔結構規(guī)整、鐵的負載量大且分散性好的Fe/OMC復合材料的最佳合成條件為：酚醛比1/1.5，老化時間60h，惰性

3、氣體氣氛800℃碳化，升溫速率1-5℃/min。
　　 2.Fe/OMC對TNT的去除是一個吸附與降解的協(xié)同作用過程。TNT的去除率隨材料投加量和有序度的增加而增加，較低的pH有利于降解反應的進行。TNT的降解路徑可能為苯環(huán)上的-NO2被還原為-NHOH進一步被還原為相應的氨基產(chǎn)物。
　　 3.XRD、TEM、Raman等表征結果證實低溫下Fe，Co，Ni對有序介孔碳材料具有催化石墨化作用。金屬對碳材料石墨化的催化作用為