随着有机染料工业的快速发展,大量的工业染料废水进入水体导致水体中的有机污染日益严重。以丰富、廉价的蒙脱石为载体制备新型的非均相Photo-Fenton催化剂对缓解目前的染料废水污染问题及研究水环境的自我修复技术都有一定价值。研究自然界普遍存在的氧化铁矿物及蒙脱石矿物表面功能基团在不同酸碱条件下的表面化合态,分析不同催化剂表面化合态对吸附及催化性能的影响,探讨羟基铁在蒙脱石上的负载方式及固定化后在Fenton反应中的催化作用效果,为催化过程中的铁基催化剂的界面作用的研究提供参考。　　 本文以羟基铁作为原料,钠基蒙脱石为载体,制备出羟基铁蒙脱石粉体,以罗丹明-B水溶液为目标物,研究了针铁矿、钠基蒙脱石及羟基铁蒙脱石对水中有机染料的界面吸附及催化降解的效果;同时运用表面络合理论,研究水溶液中不同质子浓度条件下上述矿物催化材料表面功能基化合态分布状况,结合相应条件下催化材料的吸附及催化能力,分析两者之间的相互关系,探讨羟基铁蒙脱石在吸附及降解过程中矿物的界面作用机制。论文主要的结论如下:　　 (1)实验结果表明采用双位模式对羟基铁蒙脱石表面酸碱滴定数据的拟合明显优于单位模式。单位模式能够较适用于针铁矿类单一基团的表面酸碱滴定,对蒙脱石类的酸碱滴定的拟合程度较差,双位模式考虑了SiOH及AIOH活性的不同,解决了蒙脱石上多种基团对质子的接受能力不等的问题,较适用于蒙脱石的酸碱滴定的拟合;蒙脱石较高的阳离子交换容量也会对酸碱滴定实验产生偏移。　　 (2)分析上述材料由于pH导致的表面功能基化合态变化,对罗丹明-B在上述材料上的吸附机理进行了探讨。在试验范围内(pH=3～7),罗丹明-B主要以离子形态存在,既可以与矿物表面的质子态＞FeOH+2发生静电吸附反应,又可以通过氢键作用,同针铁矿表面的中性态＞FeOH发生表面络合吸附反应,其中静电吸附反应占主要地位。　　 (3)罗丹明-B在针铁矿上的静态吸附及光催化降解的实验表明:在除pH外其他因素都适宜的条件下,在pH=3～7范围内,针铁矿对罗丹明-B的吸附能力随pH的升高而减小;其光催化降解能力也随pH的升高而减小,原因在于针铁矿表面＞FeOH+2即有利于与对离子态罗丹明-B(R±)的静电吸附,同时有利于防止在催化降解过程中双氧水歧化生成超氧基从而降低羟基自由基的产量。　　 (4)通过研究针铁矿及羟基铁蒙脱石在不同pH条件下的光催化降解效果,结合其在不同pH条件下的表面基团分布情况,分析了在非均相photO-Fenton体系中的催化降解机理,本项目研究的催化体系中的＞FeOH+2功能基上更易于形成化学能更低的络合物,有利于矿物表面光催化反应的进行。