铁铜双金属有机骨架MIL-101(Fe,Cu)活化双氧水降解染料性能

来源：环境科学杂志2020年第1期北京时间：

作者：梁贺,刘锐平,安晓强,刘会娟

单位：东北师范大学环境学院, 长春 130117,中国科学院生态环境研究中心, 中国科学院饮用水科学与技术重点实验室, 北京 100085,中国科学院生态环境研究中心, 中国科学院饮用水科学与技术重点实验室, 北京 100085,清华大学环境学院水质与水生态研究中心, 北京 100084,清华大学环境学院水质与水生态研究中心, 北京 100084,清华大学环境学院水质与水生态研究中心, 北京 100084

摘要：针对非均相芬顿传质效率低和Fe（Ⅲ）Fe（Ⅱ）转化慢导致活性低等问题，采用溶剂热法制备铁铜双金属有机骨架材料[MIL-101（Fe，Cu）]，并研究了材料界面性质、催化降解染料（亚甲基蓝）性能以及活化催化机制.结果表明，MIL-101（Fe，Cu）晶体结构完整且呈三维八面体形状；比表面积和平均孔径分别为667.2 m2 ·g-1和1.9 nm，可充分暴露反应活性位点.MIL-101（Fe，Cu）在广谱pH范围可活化H₂ O₂高效降解亚甲基蓝.当pH=5、反应20 min，MIL-101（Fe，Cu）/H₂ O₂对20 mg ·L-1亚甲基蓝的去除率为100%，较MIL-101（Fe）/H₂O₂和单独H₂ O₂分别提高43.1%和88.9%.自由基猝灭实验与反应前后铁和铜价态变化结果表明，羟基自由基（·OH）是MIL-101（Fe，Cu）/H₂ O₂催化降解亚甲基蓝的主要活性物种；Cu（Ⅱ）掺杂引入新的活性位点，且Cu（Ⅱ）/Cu（Ⅰ）循环和Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）循环可协同产生·OH，进而提高催化效率.MIL-101（Fe，Cu）作为新型非均相类芬顿催化剂，无需复杂pH调节即可获得良好催化效果，在工业废水处理上具有较好地应用前景.

关键词：MIL-101(Fe,Cu),类芬顿,双金属,羟基自由基(·OH),染料废水,