酸处理显著增强Fe/HY催化剂在苯酚非均相Fenton降解中的性能

研究人员通过构建Fe/HY-xM沸石催化剂体系，探究了酸改性对非均相类Fenton降解苯酚性能的影响。其中Fe/HY-0.1M催化剂在40分钟内实现91%的苯酚去除率。适度的硝酸(0.1M HNO3)处理可促进介孔发育、提升铁物种分散性和还原性，并通过EPR和自由基淬灭实验证实其能增强羟基自由基(·OH)生成。该研究为沸石基催化剂在废水处理中的理性设计提供了重要参考。

　　

这项突破性研究揭示了酸处理对沸石负载铁催化剂性能的调控机制。通过精准控制硝酸浓度（0.1-0.15M HNO₃）对Y型沸石进行改性，成功构建了具有分级孔道结构的Fe/HY催化剂。表征分析显示，适度酸处理既能保留沸石骨架结构，又可创造丰富的介孔通道，使铁物种实现高度分散。

在室温、pH=3的优化条件下，改性后的Fe/HY-0.1M催化剂展现出惊人的催化效率：40分钟内降解91%的苯酚，其性能远超未处理的Fe/HY催化剂。机制研究表明，介孔结构的形成不仅改善了传质效率，更显著提升了活性位点的可及性。电子顺磁共振（EPR）检测到强烈的·OH信号，证实了自由基攻击是主要的降解途径。

值得注意的是，催化剂在连续3次循环使用后仍保持优异活性，虽然存在不可避免的铁溶出现象，但在活性和稳定性之间取得了良好平衡。研究还系统考察了pH值、H₂O₂投加量等操作参数的影响，为实际废水处理工艺提供了重要参考。这项工作为开发高效稳定的类Fenton催化剂提供了新思路，在难降解有机废水处理领域具有广阔应用前景。