环己烷辅助水热法简易合成改性δ-MnO2及其类Fenton催化性能

摘要 以KMnO4为锰源，少量的环己烷为改性剂，采用简易的水热法制备了对照样品（CHM-0）和3种环己烷改性的δ-MnO2（CHM-2，CHM-5和CHM-10）.以亚甲基蓝（MB）溶液为模拟染料废水，比较了材料的吸附性能和类Fenton催化性能.采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）和N2吸附-脱附等技术对材料进行了表征.利用GC-MS技术对水热反应过程中环己烷的中间氧化产物进行了分析；通过自由基捕获剂实验初步分析了改性δ-MnO2的催化机理，并评价了其稳定性.结果表明，改性δ-MnO2对亚甲基蓝（MB）的吸附性能和催化活性显著提高，且MB的吸附量随着环己烷添加量的增加而增大，而CHM-5的催化活性最高；在水热制备δ-MnO2过程中，环己烷的中间氧化产物有丙酮、环己醇和环己酮；添加环己烷可改变δ-MnO2的形貌与结晶度，CHM-0和CHM-5的比表面积分别为15.9及148.7 m2/g，比表面积的增大提高了δ-MnO2的吸附性能和催化活性；环己烷改性δ-MnO2具有良好的稳定性，其催化H2O2分解主要生成羟基自由基