含酚废水成分复杂、浓度较高、可生化性差,直接排放会对环境造成严重的污染。其中苯酚不仅是用来合成复杂酚类化合物的原料及大分子芳香烃类有机物降解的中间产物,并且是所有酚类化合物中污染最严重的物质,所以在本文中选择模拟苯酚废水作为研究对象。Fenton法是研究最多的一种处理难降解有机物的高级氧化工艺,与其他处理技术相比具有操作简单,反应高效,环境友好等优点。本文利用铁基非晶作为非均相Fenton反应的催化剂,研究其在催化氧化降解苯酚过程中的应用。利用高效液相色谱分析法比较了相同反应条件下传统均相Fenton反应以及用零价铁作为催化剂的非均相Fenton反应对苯酚的处理效果,实验结果显示,非晶Fe78Si9B13合金比可溶性铁盐及零价铁具有较高的催化活性。经过相同的反应条件之后,铁基非晶合金可以将苯酚完全的降解成为无害的CO2及H2O小分子,而其他两种催化剂只能完全降解其中一部分苯酚,剩余的苯酚转化成为苯二酚以及苯醌等毒性更大的中间产物。以1000mg／L模拟苯酚废水为研究对象,通过改变反应温度、反应时间、催化剂加入量、双氧水浓度以及溶液初始pH值等实验参数,以得到非晶Fe78Si9B13合金催化氧化降解苯酚时的最优反应条件。实验结果表明当反应温度为60℃,催化剂及双氧水浓度分别为6g/L及0.3lmol／L,溶液初始pH值为2.5时反应10mmin之后,苯酚的完全降解效率达到99%以上。在上述实验条件下,当初始苯酚溶液的浓度从50mg/L升高到2000mg／L时,苯酚的完全降解效率依然接近100%,这说明该方法几乎适合于处理所有工厂排放的含酚废水。非晶Fe78Si9B13合金在实验过程中具有良好的稳定性,重复使用8次之后仍然具有极好的催化效果。经过实验证明铁基非晶催化氧化降解苯酚的反应过程为双氧水被吸附到非晶表面,与非晶相互作用产生羟基自由基,然后羟基自由基进攻苯环上电子云密度较大的临对位形成邻苯二酚以及对苯二酚,接着苯二酚被进一步的氧化成为苯醌,苯环打开形成有机酸,最后被氧化成为CO2跟H2O。根据反应动力学研究结果得知,铁基非晶催化氧化降解苯酚的过程为一级反应。利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)分析了Cu跟Nb元素的添加对非晶结构及性能方面的影响。研究发现耐腐蚀元素以及高熔点元素Nb、Cu的加入提高了非晶的热稳定性能,增强了非晶表面氧化膜与非晶之间的连接,降低了非晶的催化活性。通过对比Fe78Si9B13、Fe73.5Nb3Cu1Si13.5B9非晶合金及其经过100℃高温气活化之后的两种铁基非晶合金催化氧化降解苯酚的效率发现,高温气的处理作用有利于非晶合金催化活性的提高。