酒石酸铁改性废旧棉织物Fenton反应催化剂的制备及其应用性能研究

刘广增¹，董永春^1,2，李冰³，王鹏¹，崔桂新^1,4

1. 天津工业大学纺织学院纺织化学与生态学研究中心2. 天津工业大学先进纺织复合材料重点实验室3. 广西进出口检验检疫局技术中心4. 中国纺织科学研究院江南分院

摘 要：为了促进废旧棉织物的综合利用,使用酒石酸通过轧—烘—焙工艺对废旧棉织物进行改性反应以在其表面引入羧酸基,然后将改性后的废旧棉织物与Fe³⁺反应制备酒石酸铁改性废旧棉织物,重点考察了酒石酸和NaH₂PO₄浓度以及焙烘温度对废旧棉织物表面羧酸基和Fe³⁺含量的影响,并使用SEM和FTIR等对其进行表征。最后将酒石酸铁改性废旧棉织物作为非均相Fenton反应光催化剂对偶氮染料酸性红88进行氧化降解反应并评价其催化活性。结果表明,酒石酸与棉纤维表面羟基通过酯化反应而引入的羧酸基,能进一步与Fe³⁺发生配位反应,由此可以制备酒石酸铁改性废旧棉织物。酒石酸和NaH₂PO₄浓度的增加以及焙烘温度的升高均能够显著增加酒石酸铁改性废旧棉织物表面Fe³⁺含量。当酒石酸浓度为10%（质量分数）、NaH₂PO₄浓度为5%（质量分数）和焙烘温度为180℃时,废旧棉织物的改性效果最好。酒石酸铁改性废旧棉织物在光辐射条件下能够加速染料降解反应,其表面Fe³⁺含量的增加能够提高其催化活性。此外,H₂O₂浓度为4.5mmol·L^-1、pH值为6及较高温度时染料降解效果最佳。棉纤维表面的染料对酒石酸铁改性废旧棉织物的光催化活性略有影响。

关键词：废旧棉织物;酒石酸;Fe3+;催化;染料降解;