铁基非晶条带催化降解性能的退火晶化调控机理 |
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引用本文: | 余秀冬,刘海顺,薛琳,张响,杨卫明.铁基非晶条带催化降解性能的退火晶化调控机理[J].物理学报,2024(9):313-322. |
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作者姓名: | 余秀冬 刘海顺 薛琳 张响 杨卫明 |
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作者单位: | 1. 中国矿业大学材料与物理学院;2. 河海大学力学与材料学院;3. 中国矿业大学力学与土木工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号:52371167); |
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摘 要: | 非晶合金是原子结构长程无序的亚稳态材料,具有优异的催化降解性能,同时也很容易发生晶化,但晶化对催化降解性能的影响机理目前尚不明确.本文研究了退火晶化对Fe-Si-B-Cu-Nb工业非晶条带微观结构及其对酸性橙7催化降解性能的影响.研究发现:经460—580℃退火后,条带的催化降解性能大幅下降,其反应速率常数低于0.01 min-1,α-Fe析出相导致其非晶结构的破坏,降低了羟基自由基的形成速率;而经过650—700℃退火后,条带的催化降解性能显著提高,反应速率可提升至退火前的3.77倍,降解15 min时的脱色率达99.22%,为退火前的1.12倍,催化降解性能的提高得益于晶化相与金属化合物间的原电池效应及富集Cu团簇和零价铁之间的置换反应.本研究揭示了退火晶化对偶氮染料的铁基非晶条带催化降解性能的作用机理,为利用老化的铁基非晶工业条带处理印染废水、实现“以废治废”,提供了有益的理论与实验支撑.
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关 键 词: | 铁基非晶合金 工业条带 退火晶化 催化降解 |
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