量時(shí)的有關(guān)情況簡(jiǎn) 要介紹如下。
[0036] 不同pH條件下硝基苯酚特征吸收峰的確定 在采用吸光度法測(cè)定溶液中物質(zhì)含量時(shí)，首先需要確定物質(zhì)所對(duì)應(yīng)的特征吸收峰。不 同pH條件下對(duì)硝基苯酚特征吸收峰確定過(guò)程如下： 配置濃度均為20mg/L、pH值依次為2.52、3.01、5.1、7.15、8·66、9·42、10·73的系列 對(duì)硝基苯酚水溶液，分別進(jìn)行紫外可見(jiàn)光譜掃描。結(jié)果如圖5所示。
[0037]從圖5中可以看出，相同濃度條件下、不同pH時(shí)，對(duì)硝基苯酚的特征光譜吸收峰差 別較大。這是由于對(duì)硝基苯酚溶液在不同pH值條件下以不同的狀態(tài)存在:在堿性溶液中（pH >9)，對(duì)硝基苯酚以陰離子形式存在，呈現(xiàn)出黃色，表現(xiàn)為400nm處的特征吸收峰;在酸性條 件下(pH〈3)，對(duì)硝基苯酚有分子形式存在，表現(xiàn)為317nm處的特征吸收峰;而在近似中性條 件下，對(duì)硝基苯酚以陰離子形式和分子形式兩種狀態(tài)共存，表現(xiàn)為兩個(gè)特征吸收峰。因而在 不同pH條件時(shí)，采用吸光度法測(cè)定溶液中對(duì)硝基苯酚含量時(shí)需區(qū)別對(duì)待，分別采用317nm、 400nm或者兩個(gè)同時(shí)測(cè)定的方式才能對(duì)溶液中對(duì)硝基苯酸含量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定。
[0038] 對(duì)硝基苯酚溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 從上述不同pH條件下對(duì)硝基苯酚特征吸收峰確定過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，酸性條件下，不同 pH值的對(duì)硝基苯酚的吸光度變化很小，因此選擇pH<3時(shí)、317nm波長(zhǎng)測(cè)定對(duì)硝基苯酚的吸 光度來(lái)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0039] 在pH<3時(shí)，不同濃度的對(duì)硝基苯酚的吸光度測(cè)定結(jié)果如下表所示：
[0040] 以吸光度A對(duì)濃度C作圖，并對(duì)曲線進(jìn)行回歸分析，結(jié)果如圖6所示。從圖6中可以看 出，對(duì)硝基苯酚溶液的濃度C與吸光度A在較寬的濃度范圍內(nèi)滿足線性關(guān)系，二者關(guān)系為A= 0.0681C-0.0664，相關(guān)系數(shù)為R2=0.9999，通過(guò)A-C的關(guān)系式可以由測(cè)得的吸光度值求出溶 液的濃度。
[0041 ]實(shí)際測(cè)定中，對(duì)于本申請(qǐng)的Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料的模擬酶的性能，以對(duì)硝基苯 酚的降解率為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體如下： 降解率可按吸光度或濃度值計(jì)算，按吸光度計(jì)算時(shí)，對(duì)硝基苯酚降解率計(jì)算公式如下：
其中A1、A2分別為加入模擬酶反應(yīng)前后對(duì)硝基苯酚吸光度； 按濃度計(jì)算時(shí)，首先由圖6中對(duì)硝基苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出該條件下對(duì)硝基苯酚濃度，再 按如下公式計(jì)算降解率：
其中Cl、C2分別為加入模擬酶反應(yīng)前后對(duì)硝基苯酚溶液濃度。
[0042] 在具體應(yīng)用Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料催化降解廢水中對(duì)硝基苯酚時(shí)，由于存在多 個(gè)影響因素，因而需要對(duì)各個(gè)影響因子進(jìn)行反應(yīng)條件的優(yōu)化，相關(guān)實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)要介紹如下。
[0043] 值的影響 取14組(每組3次重復(fù))20.00mg/L的對(duì)硝基苯酚溶液各30mL置于錐形瓶中，然后用硝酸 或氫氧化鈉溶液分別調(diào)節(jié)溶液的pH值為1、2、3、5、7、9、11，依據(jù)不同pH條件下的特征 吸收峰，分別測(cè)定吸光度； 然后分別加入20mg實(shí)施例1所制備的Fe304/Ce〇2納米復(fù)合材料，和lmL質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的 H2〇2,25°C、恒溫震蕩 3h; 反應(yīng)結(jié)束后，離心分離Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料，然后測(cè)定各組對(duì)硝基苯酚的吸光度， 計(jì)算對(duì)硝基苯酚的降解率。
[0044] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。從圖7中可以看出，在pH值為2.00時(shí)，F(xiàn)e3〇4/Ce〇2納米復(fù)合材 料對(duì)對(duì)硝基苯酚的降解率達(dá)到最大。因此，選擇最佳pH值為2.00。
[0045] 光照的影響 取4組(每組3次重復(fù))20.00mg/L的對(duì)硝基苯酚溶液各30mL置于錐形瓶中，調(diào)節(jié)pH=2;依 次排列并分別編為1至4號(hào)； 2號(hào)、4號(hào)錐形瓶分別投加20mg實(shí)施例1所制備的Fe304/Ce〇 2納米復(fù)合材料，和lmL質(zhì)量 分?jǐn)?shù)30%的H202 ;1號(hào)、3號(hào)錐形瓶?jī)H添加 lmL質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的H202 ;然后把3號(hào)和4號(hào)錐形瓶 用錫箱紙包裹，避免光照；自然光照下、25°C、恒溫震蕩3h; 反應(yīng)結(jié)束后，離心分離Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料，然后測(cè)定各組對(duì)硝基苯酚的吸光度， 計(jì)算對(duì)硝基苯酚的降解率。
[0046] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。從圖8可以看出，其他條件相同情況下，自然光照下Fe304/ Ce02納米復(fù)合材料催化H202氧化對(duì)硝基苯酚的降解率要高于黑暗條件下的降解率，兩者相 差達(dá)10個(gè)百分點(diǎn)。這可能和納米Ce0 2顆粒具有光催化氧化的特性有關(guān)。因此，實(shí)際廢水處理 過(guò)程中，F(xiàn)e304/Ce0 2納米復(fù)合材料催化H202氧化對(duì)硝基苯酚在光照充足的環(huán)境中進(jìn)行效果更 好。
[0047] H2〇2用量的影響 取7組(每組3次重復(fù))20.00mg/L的對(duì)硝基苯酚溶液各30mL置于錐形瓶中，調(diào)節(jié)pH=2; 分別投加20mg實(shí)施例1所制備的Fe304/Ce〇2納米復(fù)合材料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的H 202的加 入量依次設(shè)置為0 mL、0.25 mL、0.5 mL、0.75 mL、l mL、2 mL、5mL; 自然光照下、25°C、fe溫震蕩3h; 反應(yīng)結(jié)束后，離心分離Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料，然后測(cè)定各組對(duì)硝基苯酚的吸光度， 計(jì)算對(duì)硝基苯酚的降解率。
[0048] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖9所示。從圖9可以看出，0.25mL H2〇2用量，即H2〇2濃度為2.775mg/L 時(shí)，F(xiàn)e3〇4/Ce02納米復(fù)合材料催化H202氧化降解對(duì)硝基苯酚效果最好，而濃度過(guò)大、用量過(guò)多 的H202反而會(huì)抑制Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料的催化活性，進(jìn)而降低對(duì)對(duì)硝基苯酚降解效率。 [0049] Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料投加量影響 取9組(每組3次重復(fù))20.0 Omg/L的對(duì)硝基苯酚溶液各30mL置于錐形瓶中，調(diào)節(jié)pH=2; 分別投加0.25mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的H2〇2，然后分別加入0、5、10、20、30、40、50、60、70mg的 Fe3〇4/Ce〇2納米復(fù)合材料， 自然光照下、25°C、fe溫震蕩3h; 反應(yīng)結(jié)束后，離心分離Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料，然后測(cè)定各組對(duì)硝基苯酚的吸光度， 計(jì)算對(duì)硝基苯酚的降解率。
[0050] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10所示。從圖10可以看出，加入30mg Fe3〇4/Ce〇2納米復(fù)合材料，即 ?63〇4/^02納米復(fù)合材料投加量為1 8/1時(shí)，對(duì)硝基苯酚效果已經(jīng)非常好，達(dá)到85.63%，之后 再加入過(guò)量的Fe3〇4/Ce0 2納米復(fù)合材料，對(duì)硝基苯酚降解率幾乎保持不變。因此，F(xiàn)e3〇4/Ce02 納米復(fù)合材料在催化H2〇2氧化降解對(duì)硝基苯時(shí)最優(yōu)投加量為lg/L。
[0051] 震蕩反應(yīng)時(shí)間的影響 取10組(每組3次重復(fù))20.00mg/L的對(duì)硝基苯酚溶液各30mL置于錐形瓶中，調(diào)節(jié)pH=2; 分別投加30mg實(shí)施例1所制備的Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料、0.25mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的 H2〇2，25°C恒溫振蕩，振蕩時(shí)間分別設(shè)置為，分別震蕩0.5h、lh、1.5h、2h、2.5h、3h、4h、5h、6h、 7h; 反應(yīng)結(jié)束后，離心分離Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料，然后測(cè)定各組對(duì)硝基苯酚的吸光度， 計(jì)算對(duì)硝基苯酚的降解率。
[0052] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖11所示。從圖11可以看出，震蕩反應(yīng)2.5小時(shí)后，對(duì)硝基苯酚降解率 效率已經(jīng)非常高，達(dá)到85.97%，之后再延長(zhǎng)震蕩反應(yīng)時(shí)間，對(duì)硝基苯酚降解率并未明顯提 高，而是幾乎保持不變。因此，選定2.5小時(shí)為對(duì)硝基苯酚降解的最佳震蕩反應(yīng)時(shí)間。
[0053]對(duì)硝基苯酚初始濃度的影響 取10組(每組3次重復(fù))濃度分別為1、5、10、20、30、40、50、60、70、8011^/1的對(duì)硝基苯酚 溶液各30mL置于錐形瓶中，調(diào)節(jié)pH=2; 分別投加30mg實(shí)施例1所制備的Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料、0.25mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的 H2〇2,25°C 恒溫振蕩 2.5h， 反應(yīng)結(jié)束后，離心分離Fe3〇4/Ce02納米復(fù)合材料，然后測(cè)定各組對(duì)硝基苯酚的吸光度， 計(jì)算對(duì)硝基苯酚的降解率。
[0054]實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖12所示。從圖12可以看出，在初始濃度為20~80mg/L范圍內(nèi)，對(duì)硝基 苯酚溶液降解率都很高，而在初始濃度為30mg/L時(shí)，去除效果最好，達(dá)到93.15%。<