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负载β-FeOOH/Fe3O4的纤维素/壳聚糖复合气凝胶的制备及其对甲基橙降解性能研究
Preparation of Cellulose/Chitosan Composite Aerogels Loaded with β-FeOOH/Fe3O4 and Degradation Performance of Methyl Orange
收稿日期：2024-05-16  
DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2024.12.004
关键词:  纤维素  多态铁  复合气凝胶  光催化
Key Words:cellulose  polymorphic iron  composite aerogel  photocatalysis
基金项目:浙江省“领雁”研发攻关计划项目（2023C03157）。
作者单位邮编
杨晓雨 浙江理工大学纺织科学与工程学院制浆造纸研究所，浙江杭州，310018 310018
杨祥建 浙江理工大学纺织科学与工程学院制浆造纸研究所，浙江杭州，310018
浙江华丰纸业科技有限公司，浙江安吉，313309 		313309
李飞云 浙江理工大学纺织科学与工程学院制浆造纸研究所，浙江杭州，310018 310018
陈天影 浙江理工大学纺织科学与工程学院制浆造纸研究所，浙江杭州，310018 310018
邹小峰 浙江华丰纸业科技有限公司，浙江安吉，313309 313309
唐艳军* 浙江理工大学纺织科学与工程学院制浆造纸研究所，浙江杭州，310018 310018
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摘要:本研究以纤维素/壳聚糖气凝胶（CCG）为基底，负载可见光催化剂β-FeOOH/Fe3O4，制备β-FeOOH/Fe3O4@CCG复合气凝胶，构筑光Fenton体系提高催化效能。系统研究了不同β-FeOOH/Fe3O4质量比以及不同负载量复合气凝胶对甲基橙（MO）的降解效果，并阐述了光Fenton降解机理。结果表明，在光Fenton降解中，随着β-FeOOH/Fe3O4负载量的增加，MO降解率提高。当β-FeOOH/Fe3O4的质量比为2∶1时，复合气凝胶降解能力最高，MO降解率达到89.1%。自由基捕获结果表明，光诱导降解MO的主要活性物质为羟基自由基。
Abstract:The study mainly developed the preparation of cellulose/chitosan composite aerogels loaded with visible light catalyst β-FeOOH/Fe3O4， which was subsequently used as a phototropic Fenton-like system to improve the catalytic efficiency. The degradation effect of composite aerogels on methyl orange （MO） with different β-FeOOH/Fe3O4 mass ratios and different loadings was systematically investigated， and the phototropic Fenton-like degradation mechanism was elaborated. The results showed that in phototropic Fenton-like degradation， the degradation rate of MO increased with the increase of loadings. When the mass ratio of β-FeOOH/Fe3O4 was 2∶1， the degradation ability attained the optimum state， with a degradation rate of 89.1%. The results of free radical trapping experiments showed that the main active subtances for photo-induced degradation of methyl orange could be attributed to hydroxyl radicals.
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