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水是人类生存和发展的基本条件,大量工业废水的产生给水环境平衡带来巨大的压力和破坏,其中有机物废水特别是染料废水更是因为高色度、难降解、高毒性对水资源造成了严重的破坏。近年来,Fenton技术特别是改良或与其他技术/方法联用的Fenton技术在污水处理领域备受关注。Fenton技术具有操作简单,污染物适用范围广,降解效率高等优点,其中铁系类Fenton技术最为常见,但其应用备受严苛pH条件和二次污染等问题的限制。本研究针对以上问题,采用龙眼水提液在温和条件下还原制备铁纳米颗粒,并将其应用于Fenton体系,探究其类Fenton催化降解染料废水的性能。实验采用福建省常见经济作物龙眼树的树叶为植物质原料,以植物质中的有效还原成分多酚为指标,探究了龙眼水提液(Dimocarpuslongan,DL)的较优制备条件,实验结果表明在80 ℃下加热1小时,可以较大限度地提取龙眼叶中的多酚。以此实验条件制备龙眼水提液,并用于还原FeCl3制得了纳米铁颗粒(DL-FeNPs)。采用UV-Vis、TEM、XRD、FTIR等技术对DL-FeNPs进行表征分析,并对比了 DL-FeNPs和常规化学合成的纳米铁颗粒的形貌、结构以及类Fenton降解MO的性能,发现LDL-Fe NPs是粒径约为5 nm的无定形态的近球形纳米颗粒,具有良好的分散性和稳定性,可以作为Fenton催化剂促使H2O2释放HO·,有效降解甲基橙(MO),其类Fenton催化活性远高于化学合成的纳米铁。以MO作为类Fenton催化氧化体系的降解底物,考察了 H202用量、催化剂用量、污染物浓度、初始pH值、反应温度等因素对DL-FeNPs类Fenton催化降解MO的影响,得到较优的实验条件为:对于25mL、150mg/L的MO,H2O2浓度应为 15.6mM,DL-FeNPs 浓度应为 11.1mg/L,无需调节 pH,30℃ 下反应 30min,MO去除率高达98%。对去除反应过程的动力学进行了研究,该过程符合准一级动力学模型,其反应活化能为41.6kJ/mol;结合FTIR和不同反应条件下MO的降解情况分析,推论DL-FeNPs对MO去除的过程主要包括吸附、催化H2O2释放·OH、·OH攻击MO使其化学键断裂分解为小分子三个过程。通过纳米铁稳定性探究以及DL-Fe NPs类Fenton催化降解染料废水的普适性研究,发现该DL-FeNPs可在四周内、常温常压下保持形貌、结构以及类Fenton催化活性的稳定,并且可以降解一系列代表性染料,对染料降解体现出一定的普适性。为了进一步改善类Fenton降解效果,研究制备了三种不同的双金属催化剂DL-Fe/NiNPs、DL-Fe/CuNPs 和 DL-Fe/PdNPs。将其应用于 Fenton 体系催化降解 MO,发现 DL-Fe/PdNPs 的类 Fenton 催化活性最高。UV-Vis、TEM、XRD、FTIR、EDS等表征结果表明DL-Fe/PdNPs为粒径约为5 nm无定形态的近球形纳米颗粒。将其用于类Fenton降解MO的影响因素探究和反应动力学研究,并与DL-Fe NPs的应用效果对比,结果表明Pd的引入有效提高了 DL-FeNPs的类Fenton催化活性,当H2O2浓度为 15.6mM,DL-Fe/PdNPs 浓度为 11.1mg/L(Pdwt.%=1%),无需调节pH,30℃下反应仅 10min,25mL、150mg/LMO 去除率高达 95%。DL-Fe/PdNPs作类Fenton催化剂时,催化H2O2的核心成分依然是Fe0,Pd的掺入没有改变反应的本质机理,仅是协同催化作用,DL-Fe/Pd NPs类Fenton催化降解MO也是准一级反应,活化能为34.4kJ/mol。DL-FeNPs和DL-Fe/PdNPs均有较好的类Fenton催化活性,将其用于类Fenton催化降解染料废水,是一个成本低廉,绿色环保的染料废水处理技术。