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Fenton试剂具有极强的氧化能力,且与一般化学氧化法相比,Fenton氧化技术具有设备简单、反应条件温和、操作方便、高效等优点,特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的处理,因此得到广泛应用。但是目前常用的Fenton试剂处理有机废水的最佳pH值均在3～4的范围内,处理后若中和排放,还会产生大量的氢氧化铁沉淀,且不能回收利用。目前改进的方法十分有限。本课题设计了一种新型的基于微米级具有核壳结构Fe@Fe3O4+x粉末的Fenton试剂,实验结果表明,不同的制备方法可分别制备纳米及微米级的粉末催化剂;微米级的催化剂由单质铁外层包裹Fe3O4及中间铁氧化态组成的内核,具有核壳结构。纳米级催化剂由于粉末颗粒比较小,形成了Fe@Fe2O3的核壳结构。应用基于该纳米粉末催化剂的Fenton反应处理活性艳红X-3B模拟染料废水,中性条件下(pH=7),达到较理想的处理效果,在废水浓度200ppm,双氧水浓度30mmol/L的情况下,反应两小时,色度去除率达到80%。但是催化剂不能回收和循环再利用,同时由于其自身的纳米级结构特点,造成了制备和贮存的不便利。基于该微米级粉末催化剂构筑Fenton反应体系应用于活性艳红X-3B模拟染料废水的处理,结果表明该催化剂不仅能在传统低pH(<3)范围内达到良好的Fenton反应催化效果,还能在碱性条件(pH=9)下, H2O2浓度30mmol/L,反应2h之后,染料废水的色度去除率可以达到93%,为传统Fenton体系处理效果的十倍以上;回收实验表明,Fe@Fe3O4+x稳定且具有磁性,催化剂回收重复使用10次,仍可以达到80%以上的处理效果。实验还研究了该Fenton反应的影响因素。同时对基于微米级核壳结构Fe@Fe3O4+x的Fenton体系的反应动力学进行研究。发现在弱碱性条件下,新型的Fenton体系对比传统的Fenton体系具有明显的优势,同时该催化剂制备简单、pH适应性广、易回收、可以循环利用、不会造成二次污染。该催化剂在实际废水处理中的应用前景广阔。