材料研究学报, 2025, 39(3): 233-240 DOI: 10.11901/1005.3093.2024.219

研究论文

α-Fe2O3/TiO2 光催化材料的制备及其降解苯酚的性能

唐晨, 张耀宗,, 王一凡, 刘超, 赵德润, 董鹏昊

华北理工大学建筑工程学院 唐山 063000

Preparation of α-Fe2O3/TiO2 Photocatalytic Material and Its Performance for Phenol Degradation

TANG Chen, ZHANG Yaozong,, WANG Yifan, LIU Chao, ZHAO Derun, DONG Penghao

College of Architectural Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan 063000, China

通讯作者: 张耀宗,副教授,zyaozong@163.com,研究方向为水污染控制及资源化

责任编辑: 吴岩

收稿日期: 2024-05-21   修回日期: 2024-07-11  

基金资助: 河北省自然科学基金(E2022209044)

Corresponding authors: ZHANG Yaozong, Tel: 13832512531, E-mail:zyaozong@163.com

Received: 2024-05-21   Revised: 2024-07-11  

Fund supported: Natural Science Foundation of Hebei Province(E2022209044)

作者简介 About authors

唐 晨,男,1998年生,硕士生

摘要

用高温煅烧法制备α-Fe2O3/TiO2新型复合材料并使用X射线衍射仪等手段对其表征,研究了在高压汞灯照射下其对苯酚的光催化降解性能。结果表明:这种复合材料中的纳米α-Fe2O3/TiO2附着在纳米TiO2上形成异质结构,使其可见光吸收区间明显变宽,带隙变窄(2.02~1.81 eV)。这种复合材料的比表面积和孔径体积(为66.4725 m2/g和0.3213 m3/g),远高于单一催化剂,光催化性能优于α-Fe2O3。在α-Fe2O3和TiO2复合质量比例为1∶10、复合材料投加量为0.6 g/L、苯酚浓度为20 mg/L、pH = 8、光照时间为120 min的条件下,苯酚的降解效率可达94.79%,远高于单一材料的性能。

关键词: 复合材料; α-Fe2O3/TiO2; 光催化; 苯酚

Abstract

In order to solve the problems of low efficiency and high cost of catalyst in the treatment of phenol-containing wastewater by traditional photocatalytic technology, a new composite material of α-Fe2O3/TiO2 was prepared by high temperature calcination. The prepared materials were characterized by X-ray diffractometer and other instruments, and their photocatalytic degradation of phenol was studied under the irradiation of 500W high voltage mercury lamp. The results of XRD and SEM showed that the composite material was successfully prepared, and the nano-α-Fe2O3 was attached to the nano-TiO2 to form a heterostructure. FT-IR and UV-Vis detection showed that the composite material had good photocatalytic performance, its visible light absorption range was obviously widened, and the band gap was narrowed (2.02 eV to 1.81 eV). The specific surface area and pore volume were calculated to be 66.4725 m2/g and 0.3213 m3/g by BET test, which were much higher than that of single catalyst, further indicating that the photocatalytic performance of the composite was better than that of α-Fe2O3. In addition, the factors such as the composite ratio of α-Fe2O3 to TiO2, the dosage of composite material, the concentration of phenol, pH and illumination time were optimized. The results show that the degradation efficiency of phenol can reach 94.79% in case that the test solution with phenol concentration of 20 mg/L and pH = 8, a dosage 0.6 g/L of the composite material with a mass ratio 1∶10 for α-Fe2O3 to TiO2 is adopted under the illumination of high voltage mercury lamp for 120 min. Which is much higher than that of single material.

Keywords: composite; α-Fe2O3/TiO2; photochemical catalysis; phenol

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本文引用格式

唐晨, 张耀宗, 王一凡, 刘超, 赵德润, 董鹏昊. α-Fe2O3/TiO2 光催化材料的制备及其降解苯酚的性能[J]. 材料研究学报, 2025, 39(3): 233-240 DOI:10.11901/1005.3093.2024.219

TANG Chen, ZHANG Yaozong, WANG Yifan, LIU Chao, ZHAO Derun, DONG Penghao. Preparation of α-Fe2O3/TiO2 Photocatalytic Material and Its Performance for Phenol Degradation[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2025, 39(3): 233-240 DOI:10.11901/1005.3093.2024.219

氧化铁这种过渡金属氧化物,包括赤铁矿(α-Fe2O3),磁赤铁矿(γ-Fe2O3),ε-Fe2O3[1]ε-Fe2O3的制备难度大、成本高且催化效果不佳。α-Fe2O3γ-Fe2O3易制备、成本低、且储量大,是比较好的催化材料[2,3]。六面体结构的α-Fe2O3化学性质稳定,带隙(2~2.2 eV)窄、无毒且易于回收,应用潜力较大[4,5]。但是,α-Fe2O3在光催化过程中光生电子-空穴对较易复合[6]。因此,必须降低α-Fe2O3催化剂光生电子-空穴对复合率和提高可见光利用率[7,8]。目前,α-Fe2O3的改性方法有形貌结构调控[9,10]、离子掺杂[11,12]、贵金属沉积[13,14]以及半导体光催化剂复合[15,16]等。TiO2无毒、化学稳定和低成本,可光催化降解水中的污染物和有毒的有机化合物[17,18]。但是,TiO2过高的带隙(3.2 eV)使其在光催化反应过程中对可见光的吸收性能降低[19]。将赤铁矿α-Fe2O3与TiO2复合产生的良好协同作用,可高效降解有机废水。金属离子Fe3+的半径大于TiO2中Ti4+的离子半径,在α-Fe2O3和TiO2复合过程中Fe3+代替晶格中部分Ti4+引起电荷不平衡和TiO2的晶格畸变而在α-Fe2O3/TiO2表面产生缺陷。这种缺陷,有利于提高TiO2的比表面积和抑制光生-电子空穴对的复合,使其光催化性能提高[20~22]。Mammar等[23]用Pt纳米粒子修饰α-Fe2O3/TiO2纳米管制备复合材料,对四环素的降解率高达97.5%。Kavitha等[24]用水热法和超声法制备的α-Fe2O3/TiO2异质结构纳米复合材料,对亚甲基蓝的降解效率是单一催化剂的2~3倍。这种纳米复合材料除了光催化活性较高,还具有良好的稳定性。Rasouli等[25]用快速声化学和浸渍法制备的α-Fe2O3@TiO2复合材料,对头孢肟的降解效果高达98.8%。苯酚是化工、制药等行业的原料或中间产物,高毒性且难以降解[26,27]。鉴于此,本文用高温煅烧法制备α-Fe2O3/TiO2复合材料,研究其对苯酚的降解性能及其机理。

1 实验方法

1.1 实验用试剂和仪器

纳米α-Fe2O3(分析纯);TiO2(分析纯);苯酚(分析纯);高温箱式电炉;500 W高压汞灯(GY500);紫外分光光度计(T6)。X射线衍射仪(D8 Advance)、扫描电子显微镜(GeminiSEM300)、比表面积和孔径分析仪(ASAP2460)、傅里叶红外光谱仪(Thermo Nicolet IS5)和紫外可见近红外分光光度计(岛津UV3600)。

1.2 催化剂的制备

将1 g的纳米TiO2α-Fe2O3混合,质量比分别为100∶5 (记FT5)、100∶10 (记FT10)、100∶20 (记FT20)、100∶30 (记FT30)。将混合后的氧化物置于容积为100 mL的烧杯中并加入20 mL蒸馏水(pH = 7),搅拌30 min后超声处理10 min(频率为40 kHz),然后在温度为100 ℃的电热恒温干燥箱中烘10 h。将烘干后的样品放入玛瑙研钵中碾磨均匀,然后将其放入容积为50 mL的带盖陶瓷坩埚中。将坩埚放入温度为50 ℃的高温箱式电炉中,以2 ℃/min的升温速度加热到500 ℃煅烧60 min。将煅烧后的样品自然冷却至室温,用玛瑙研钵粉碎后得到α-Fe2O3/TiO2复合材料。

1.3 光催化性能表征

光照开始前,将复合材料和苯酚的混合溶液置于黑暗条件下并充分搅拌30 min使其达到吸附平衡。然后用高压汞灯照射混合溶液,每隔30 min取样一次。将取出的试样放入离心机中以4000 r/min的转速离心30 min后取出上清液。苯酚在紫外光区的最大吸收波长为270 nm(π-π键电子跃迁产生的吸收峰),因此用紫外分光光度计定量分析试样在270 nm的吸光度测出苯酚的含量[28]。根据制作的标准曲线计算苯酚的浓度。

2 实验结果

2.1 复合材料FT的组成

图1给出了复合材料FT(5/10/20/30)的XRD谱。根据赤铁矿α-Fe2O3的PDF标准卡片(JCPDS NO.33-0664),位于2θ角为24.1°、33.2°、35.6°、40.9°、49.5°、54.1°、62.5°、64.0°的峰,是赤铁矿α-Fe2O3的衍射峰。在复合材料FT5的谱中,2θ角为24.1°、40.9°、49.5°、64.0°的衍射峰不明显,因为α-Fe2O3的含量较低,粒径较小,在TiO2上比较分散。随着α-Fe2O3含量的提高,衍射峰的强度明显增强。根据锐钛型TiO2的PDF标准卡片(JCPDS NO.21-1272),位于2θ角为25.3°、37.8°、48.5°的衍射峰,分别对应(101)(004)(200)晶面。而随着α-Fe2O3含量的提高这些衍射峰的强度减弱,因为赤铁矿中的Fe3+取代了TiO2晶体结构中的Ti4+,使α-Fe2O3和TiO2合并形成异质结构。从图中可以看出,4个XRD谱中没有出现金红石TiO2的衍射峰,表明在500 ℃的高温煅烧并没有使TiO2从锐钛矿相向金红石矿相转变。谱中TiO2的衍射峰都很窄且强度很高,表明加入α-Fe2O3并没有使TiO2的晶型改变。根据Debye-Scherrer[29]公式

d=kλβcos θ

图1

图1   复合材料FT(5/10/20/30)的XRD谱

Fig.1   XRD patterns of FT (5/10/20/30) composites


计算出TiO2α-Fe2O3/TiO2的平均粒径分别为20、95 nm。其中d为样品的直径,nm;k为Scherrer常数;λ为X射线波长,nm;β为样品衍射峰半峰宽高度,rad;θ为衍射角。这表明,α-Fe2O3与TiO2的复合物粒径变大。因为α-Fe2O3颗粒(62.3nm,根据(104)晶面计算)复合到TiO2表面使粒径增大。

2.2 α-Fe2O3TiO2 、复合材料FT10的形貌

图2分别给出了α-Fe2O3、TiO2、复合材料FT10的扫描电镜照片。从图2a中可以看出,α-Fe2O3呈不规则的球形,其平均粒径约为60 nm,颗粒的结构完整,大小略有不同,每个球面都较为平整且没有明显的聚象,没有出现孔结构和空心结构。从图2b可见,锐钛型TiO2呈不规则球形和方块型,其粒径约为25 nm。TiO2互相团聚形成较大的颗粒,团聚体的粒径差别较大且分布不均匀。从图2c可见,α-Fe2O3的掺入并没有使复合材料的形貌发生太大变化,仍然与TiO2的形貌相似,团聚十分明显。球形的α-Fe2O3附着在TiO2上使其平均粒径约为100 nm。与根据Debye-Scherrer方程计算出的复合材料粒径基本相同。

图2

图2   α-Fe2O3、TiO2和FT10的SEM照片

Fig.2   SEM images of (a) α-Fe2O, (b) TiO2, (c) FT10


2.3 复合材料的物相组成

图3可以看出,α-Fe2O3和TiO2都在3440和1630 cm-1处出现特征峰,3440 cm-1处的峰对应O―H键的对称和反对称伸缩振动峰,1630 cm-1处对应O―H的弯曲振动峰,归因于α-Fe2O3和TiO2上吸附的水。而α-Fe2O3和TiO2样品的特征峰都出现在低频区,其中α-Fe2O3出现在568和480 cm-1处的两个特征峰,对应金属Fe―O的伸缩振动峰。而TiO2出现在500 cm-1处的特征峰对应Ti―O的伸缩振动峰[30]。复合材料吸附了水,也在3440和1630 cm-1处出现了特征峰。在低频区出现了α-Fe2O3和TiO2的特征峰,表明复合材料中都存在α-Fe2O3和TiO2的物相。由于复合的缘故,特征峰的位置都发生了不同程度的偏移。FT(5/10/20/30)4种复合材料中α-Fe2O3的特征峰位置依次为548、550、550和570 cm-1处,TiO2的特征峰位置依次为510、510、506和505 cm-1处。FT5的傅里叶红外曲线更偏向于TiO2,但是随着α-Fe2O3含量的提高从FT10开始到FT30的曲线形状逐渐偏向于α-Fe2O3。从谱中没有出现Ti―O―Fe的振动峰,可能是α-Fe2O3和TiO2的特征峰太相近,Ti―O―Fe的特征峰被掩盖。

图3

图3   α-Fe2O3、TiO2和复合材料FT(5/10/20/30)的FT-IR谱

Fig.3   FT-IR spectra of α-Fe2O3, TiO2 and composite FT(5/10/20/30)


2.4 复合材料的光催化性能

对复合材料FT10及纳米α-Fe2O3进行UV-Vis测试,结果如图4所示。从紫外-可见光吸收曲线可见,FT10在400~700 nm处有较强且较宽的吸收区间。与α-Fe2O3的吸收曲线相比,复合材料FT10对可见光的吸收强度提高,吸收波长范围增大。这表明,复合材料FT10在较宽的可见光区域的光吸收性能优于单一材料。

图4

图4   FT10和α-Fe2O3的可见光吸收曲线

Fig.4   Visible light absorption curve of FT10 and α-Fe2O3


根据文献[31],确定复合材料的禁带宽度(Eg):

αhv=K(hv-Eg)1/2

其中α为光吸收系数;h为普朗克常数;v为入射电子频率;K为比例常数。计算结果表明,复合材料FT10的带隙为1.81 eV,比α-Fe2O3(2.02 eV),的带隙明显减小。带隙的减小有助于降低光催化过程中的光生电子-空穴的复合率,提高光催化性能。

2.5 复合材料FT10的氮气吸附-脱附等温曲线

图5a给出了α-Fe2O3与复合材料FT10的氮气吸附-脱附等温曲线,根据Brunauer分类,复合材料FT10的氮气吸附-脱附等温曲线呈典型的IV型曲线,表明复合材料属于介孔材料。根据IUPAC (国际纯粹与应用化学联合会)的分类,迟滞回线接近于H3型。滞后环出现在P/P0 > 0.7,表明复合材料中有大孔,可能为材料间隙孔。图5b为由气体吸附分析的BJH (Barrett-Joyner-Halenda)法从等温线的吸附分支得到的相应孔径分布曲线。通过BJH法计算复合材料FT10的孔径集中分布在2~5 nm区域。根据描述多分子层吸附理论的BET (Brunauer-Emmet-Teller)方程和BJH吸附模型计算结果表明,FT10的比表面积为66.4725 m2/g,是α-Fe2O3比表面积大小的6倍(α-Fe2O3的比表面积为10.8662 m2/g);FT10的孔体积为0.3213 m3/g,是α-Fe2O3的孔体积的8倍(α-Fe2O3的孔体积为0.0418 m3/g)。比表面积的增大和介孔结构,可为目标反应物提供更多的吸附位点,也为表面催化反应提供更多的活性位点,使催化效率提高。

图5

图5   FT10的氮气吸附-脱附等温曲线和孔径分布曲线

Fig.5   FT10 nitrogen adsorption-desorption isotherm curve (a) and pore size distribution curve (b)


3 对光催化效果的分析和讨论

3.1 不同比例复合材料的比选

图6给出了制备条件相同复合比例不同的复合材料的光催化苯酚降解曲线。在100 mL反应器中,溶液的初始pH = 7、复合材料的投加量为20 mg、苯酚的含量为20 mg/L,图6中-30 min至0 min是暗反应时间。可以看出,α-Fe2O3与TiO2复合比例为10∶100的复合材料其光催化性能最佳,在120 min内对苯酚的降解率达到79.81%。其余三个比例的复合材料光催化效果较差,FT5和FT20的降解效果相当。其原因是,α-Fe2O3含量较低时,两种材料复合较少使效果不好,而随着α-Fe2O3含量的提高复合量达到饱和,部分α-Fe2O3并没有与TiO2结合而是分散在复合材料上屏蔽了部分活性位点。

图6

图6   不同复合比例复合材料的苯酚降解曲线

Fig.6   Degradation diagram of phenol with different composite ratios


3.2 pH值对苯酚降解效果的影响

图7给出了初始pH值不同的溶液对苯酚的降解效果。可以看出,pH值对苯酚的降解有显著的影响,在弱碱性偏中性条件下复合材料对苯酚的降解效果更好。在此条件下,控制复合材料FT10投加量为20 mg,苯酚浓度为20 mg/L,反应时间为120 min。

图7

图7   苯酚的pH值对降解效果的影响

Fig.7   Effect of pH values of phenol on degradation


图7可见,在苯酚溶液的pH = 8的条件下暗反应吸附率和苯酚降解率最佳,暗反应结束时苯酚的吸附率达到14.21%,120 min苯酚降解率达到84.88%。其原因是,在碱性条件下随着pH值的增大OH-浓度随之提高。这些OH-吸附在复合材料表面使其带负电,从而使复合材料表面与阳离子苯酚相互吸引。同时,吸附在复合材料表面的OH-进一步与空穴反应生成羟基自由基(OH),提高了苯酚降解率[32]。溶液pH = 9时降解率较低,因为OH-的浓度过高时,过多的OH-吸附在复合材料表面阻碍了复合材料表面对苯酚分子的吸附,使苯酚的降解率降低。而在酸性条件下,OH-浓度过低,只有生成了少量的羟基自由基(·OH),大部分苯酚分子只能由超氧自由基(·O2-)和空穴完成降解。

3.3 催化剂投加量对苯酚去除效果的影响

图8给出了复合材料FT10投加量对苯酚降解的影响。在100 mL反应器中控制苯酚的浓度为20 mg/L,pH = 8,反应时间为120 min。可以看出,苯酚的降解率随着复合材料投加量增多而提高。其原因是,复合材料表面积和活性位点的增加,提高了复合材料对苯酚分子的吸附率。但是,过量的复合材料相互屏蔽,使投加量超过60 mg后的吸附增量减小。20~100 mg的暗反应吸附苯酚降解率分别为14.21%、18.73%、21.63%、23.73%、26.44%。

图8

图8   催化剂投加量对苯酚降解的影响

Fig.8   Effect of catalyst dosage on phenol degradation


光照开始后,复合材料表面产生的自由基和空穴与吸附的苯酚分子发生反应,将苯酚降解为小分子。在复合材料投加量为60 mg的条件下,苯酚降解速率高于其他投加量。降解120 min时,苯酚的降解率高达94.79%。而复合材料投加量为20 mg和40 mg时苯酚的降解率为84.88%和88.34%。其原因是,复合材料的投加量较少时可见光大多散射在溶液中而不能充分利用。而复合材料的投加量较多时,随着催化剂投加量的增加复合材料的表面积和活性位点随之增大,使复合材料吸附更多的苯酚分子、H+、OH-参与光催化反应和提供更多的反应位点,最终使苯酚的降解率提高。但是继续增加复合材料用量到100 mg,120 min时对苯酚的降解效果反而下降。复合材料投加量为80 mg和100 mg时苯酚的降解率为90.04%和79.97%。其原因是,过多的复合材料起分子之间相互屏蔽,降低复合材料表面活性。同时,过多的复合材料悬浮在溶液中使透过悬浮液的光减少,有效光强降低使苯酚的降解率降低[33]

3.4 苯酚的初始浓度对降解率的影响

图9给出了在苯酚浓度不同的条件下苯酚的降解率。在100 mL反应器中控制复合材料FT10的投加量为60 mg、pH = 8、反应时间120 min。从图9可见,随着苯酚浓度的提高,暗反应结束时的苯酚吸附率和120 min苯酚降解率开始下降。其原因是,随着苯酚浓度的提高复合材料分子的活性位点被吸附的苯酚分子覆盖,复合材料的表面不能暴露以进行激发和连续的能量转移,使产生的光生电子和空穴减少,吸附的苯酚分子也阻碍光生电子和空穴与氧分子和氢氧根接触反应,最终使苯酚的光催化降解率降低[34]

图9

图9   苯酚浓度对降解效果的影响

Fig.9   Degradation effect of phenol concentration


3.5 复合光催化材料的降解动力学

图10给出了降解影响因素优化后,不同复合比例的材料其光催化苯酚降解情况及其一级动力学拟合曲线。从图9a可以看出,4种复合材料的光催化性能明显优于α-Fe2O3,复合材料FT10对苯酚的降解率是α-Fe2O3的2.65倍。催化活性从高到低排序为FT10 (94.79%) > FT20 (82.86%) > FT5 (72.69%) > FT30 (60.76%) > α-Fe2O3 (35.72%)。同时,在暗反应条件下FT10的吸附性能较好,吸附率可达21.63%,是α-Fe2O3吸附率的3.6倍。

图10

图10   α-Fe2O3/TiO2复合材料对苯酚的降解效果和一级动力学拟合曲线

Fig.10   Degradation of phenol by α-Fe2O3/TiO2 compo-site material and first-order kinetic fitting curve (a) degradation effect of composite materials on phenol, (b) first-order kinetic fitting curve


图10b给出了根据图10a数据绘制的-ln(C/C0)-t曲线(C0为反应前苯酚的质量浓度,C为反应过程中苯酚的质量浓度,t为反应时间),可见-ln(C/C0)与t之间有良好的线性关系,符合一级动力学规律。同时,可计算出FT5,FT10,FT20,FT30以及α-Fe2O3的光催化降解率分别为0.009,0.020,0.012,0.007和0.003。FT10对苯酚的降解率为纯α-Fe2O3的2.86倍。

3.6 对苯酚的降解机理

在100 mL反应器中复合材料FT10的投加量为0.6 g/L、苯酚浓度为20 mg/L、pH = 8。再加入异丙醇(IPA)、对苯醌(BQ)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)等捕获剂[35~37],以研究复合材料FT10在光催化降解苯酚过程中产生的活性物质(OH、O2-、h+)的降解作用。图中给出的数据表明,异丙醇捕获复合材料FT10表面产生的OH,与对照组FT10相比,120 min的苯酚去除效果降低。这表明,OH在降解苯酚过程中有重要的作用,主要是O2-、h+参与苯酚降解反应:

O2+e-O2-
O2-+h++PhenolCO2+H2O

BQ能抑制复合材料FT10对苯酚光催化降解,因为对BQ会捕获TiO2导带上的O2-,使O2-不能与e-及H+发生反应生成H2O2,也不能在导带上产生OH。而由α-Fe2O3价带产生的h+OH参与苯酚的降解反应:

OH-+h+OH
OH+h++PhenolCO2+H2O

EDTA-2Na也抑制复合材料FT10对苯酚的光催化降解,因为EDTA-2Na捕获α-Fe2O3价带上产生的h+,使价带上的h+不能与OH-反应生成OH。参与降解苯酚的活性物质只能来自TiO2导带上的O2-

O2+e-O2-
O2-+PhenolCO2+H2O

图11可以看出,EDTA-2Na对苯酚降解的抑制作用最强.这表明,在光催化降解苯酚过程中在α-Fe2O3价带上产生的h+OH起主要作用。而对苯醌对苯酚降解的抑制作用较小,表明在TiO2导带上产生的O2-在反应中起次要作用。而用IPA捕获OH后,苯酚降解效果大幅下降。以上结果表明,OH是复合材料α-Fe2O3/TiO2光催化降解苯酚过程中作用最强的自由基。

图11

图11   FT10对苯酚的光催化降解的机理

Fig.11   Mechanism of photocatalytic degradation of phenol by FT10


3.7 复合材料光催化性能的稳定性

在最佳条件下对FT10进行了5次重复实验,每次反应120 min,离心收集样品并用去离子水充分洗涤。由图12可见,FT10 5次循环使用后,在120 min内对苯酚的光催化活性并没有明显降低,光照120 min后苯酚降解率高于80%。

图12

图12   FT10的重复使用性能

Fig.12   Reusability of FT10 composite material


4 结论

(1) 用高温煅烧法可制备α-Fe2O3/TiO2复合光催化材料,α-Fe2O3与TiO2的质量比为10∶100的催化剂其光催化性能最佳。α-Fe2O3/TiO2复合光催化材料中α-Fe2O3含量过低或过高都使光催化降解性能降低,复合比例优劣的排序为10∶100 > 20∶100 > 5∶100 > 30∶100。

(2) 催化剂的投加量对降解效果的影响最小,溶液初始pH值次之,苯酚初始浓度的提高对降解效果的影响最显著。

(3) 苯酚的光催化降解符合一级反应动力学方程,羟基自由基在α-Fe2O3/TiO2光催化降解苯酚过程中起主要作用。

(4) 这种复合材料的重复使用性能较好,重复使用时其光催化性能没有显著的降低。

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