DOI:10.1021/acs.iecr.0c04441
ZrO2基金屬氧化物在多相催化中有著廣泛的應用。對于多相催化而言，分散性是一項艱巨的挑戰。本文報道了一種利用微流控芯片輔助靜電紡絲制備ZrO2基復合金屬氧化物纖維的簡便合成方法。所形成的納米級纖維含均勻分布的不同氧化物。通過摻雜SiO2或MgO顯著增加了ZrO2的酸性和堿性位點。這些纖維是負載氧化鐵以進行Fenton反應的理想催化載體。鐵元素高度均勻地分散在纖維上。該催化劑可在45分鐘內降解溶液中90％以上的500ppm染料，且循環使用后仍可保持較高的降解率。
圖1.（A）0.50-ZS纖維的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像；（B）0.5-ZS纖維的TEM圖像；（C，D）Si和Zr元素的對應映射；（E）0.50-ZM纖維的SEM圖像；（F）0.5-ZM纖維的TEM顯微照片；（G，H）Mg和Zr元素映射的對應圖像；（I）0.50-ZS纖維的高分辨率TEM（HRTEM）顯微照片；（J）0.50-ZM纖維的HRTEM顯微照片；（K）不同ZS纖維的X射線衍射（XRD）圖；（L）不同ZM纖維的XRD圖譜。
圖2.（A）不同纖維的XPS圖譜和（B）Zr3d的核激發XPS圖譜；（C）不同ZS纖維的吡啶吸附紅外光譜。
圖3.（A）負載氧化鐵前后0.75-ZS纖維的XRD圖譜；（B）Fe/0.75-ZS的TEM圖像；（C）Fe/0.75-ZS的EDX Fe元素映射圖；（D）負載氧化鐵前后0.75-ZS纖維的XPS全掃描光譜；（E）芬頓反應之前和之后催化劑的XPS全掃描光譜；（F）Fe2p的核激發XPS光譜。
圖4.（A）不同載體催化劑芬頓反應以降解MB；（B）不同鐵催化劑芬頓反應降解MB的比較；NPs-1，鐵等量催化劑；NPs-2，15mg催化劑；另一種催化劑為15.0mg；（C）Fe/0.75-ZS芬頓反應降解不同濃度的MB；（D）Fe/0.75-ZS降解MB的循環測試；（E）磁性催化劑的降解率；（F）不同ZM載體催化劑芬頓反應以降解苯酚；反應條件：30mL 200ppm底物，60μL H2O2、15.0mg催化劑和25mg鹽酸羥胺。
圖5.（A）Fe箔、Fe2O3、FeO和Fe/ZS纖維的歸一化K邊緣X射線吸收近邊緣結構（XANES）χ（E）光譜和（B）FT；（C）Fe箔，（D）FeO和（E）Fe/ZS的Fe K邊緣EXAFS等高線圖的波長轉換。
圖6.（A）不同Fenton體系中DMPO加合物在反應5min時的EPR信號和（B）羥基自由基濃度。MB、H2O2、催化劑和鹽酸羥胺全部存在的體系被稱為MB-H2O2-Cat-HH體系，而存在MB、H2O2和催化劑的體系被稱為MB-H2O2-Cat體系；存在MB、H2O2和鹽酸羥胺的體系稱為MB-H2O2-HH體系；只存在MB和H2O2的體系被稱為MB-H2O2體系。
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