不同直径改性PAN纳米纤维膜与Fe3+的配位反应及其配合物对有机染料降解的催化性能

赵雪婷; 董永春; 程博闻; 康卫民

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不同直径改性PAN纳米纤维膜与Fe3+的配位反应及其配合物对有机染料降解的催化性能

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使用静电纺丝技术和偕胺肟反应制备了三种不同直径的改性聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,然后将它们作为配体分别与Fe3+进行配位反应制备改性PAN纳米纤维膜铁配合物,重点研究了三种改性PAN纳米纤维膜与Fe3+配位反应的动力学特性及其温度和Fe3+初始浓度的影响.最后将其作为非均相Fenton反应催化剂应用于染料降解反应中,考察了改性PAN纳米纤维膜直径对其催化活性的影响.结果表明,在所涉及的温度和浓度范围内,改性PAN纳米纤维膜与Fe3+之间配位反应不仅符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,而且可理想地使用Lagergren准二级动力学方程进行描述,反应速率常数随着Fe3+初始浓度的增加而逐渐降低.在相同反应条件下,较小直径的纤维膜更容易与Fe3+发生配位反应,且反应速率常数和Fe3+配合量均随着纤维直径的降低而增大.不同直径改性PAN纳米纤维膜铁配合物在暗态条件下对染料的氧化降解反应表现出很好的催化活性,且在辐射光下其催化活性得到加强.改性PAN纳米纤维膜铁配合物的催化作用受到纤维直径的显著影响,由中等直径纳米纤维构成的配合物表现出最高的催化活性.

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来源
《物理化学学报》 |2013年第12期|2513-2522|共10页
作者
赵雪婷; 董永春; 程博闻; 康卫民;
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作者单位

天津工业大学纺织学院纺织化学与生态研究中心,天津300387;

天津工业大学纺织学院纺织化学与生态研究中心,天津300387;

天津工业大学教育部先进纺织复合材料重点实验室,天津300387;

天津工业大学纺织学院纺织化学与生态研究中心,天津300387;

天津工业大学纺织学院纺织化学与生态研究中心,天津300387;

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正文语种 chi
中图分类化学动力学、催化作用;
关键词
PAN纳米纤维膜; Fe3+; 反应动力学; 光催化; Fenton反应; 染料降解;

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