納米零價鐵（Fe0，nZVI）已廣泛應用于染色廢水的處理。然而，為了效率和環境安全，需要提高nZVI的分散性、穩定性和可重復使用性。本研究通過靜電紡絲法成功制備了一種nZVI改性納米纖維復合膜，并對其在不同催化體系中的性能進行了評估。采用掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射（XRD）對合成復合墊進行了表征。通過有/無負載時纖維直徑的變化和鐵元素分布來驗證負載的nZVI。該復合膜具有良好的可回收性和nZVI分散性，平均直徑為114.46nm。選擇了三種類芬頓氧化體系（H2O2、Na2S2O8和NaClO2）并使用所制備的復合材料作為催化劑降解水中的羅丹明B（RhB）。氧化體系的降解關系為NaClO2>Na2S2O8>H2O2，速率常數（Kobs）分別為0.3155、0.0547和0.014。15min內1.5mM NaClO2可完全降解50mg/L RhB，與其他兩種體系相比是最好的。通過電子順磁共振（EPR）和猝滅研究確定了三種氧化體系中的主要自由基物質（·OH、SO4·-和ClO2·）。五次循環后降解能力保持良好，復合材料中浸出的nZVI可以忽略不計（<0.55%）。對于降解過程，暗吸附（Kads=1.5489×10-3）的貢獻遠小于自然光衍生的光催化（Kphoto=1.5489×10-3），吸附量為4.32mg/g，在H2O2、Na2S2O8和NaClO2體系中氧化降解量分別為9.46mg/g、10.90mg/g和12.32mg/g。結果表明，合成的復合膜具有良好的催化性能，較好的可回收性和穩定性，并且NaClO2是降解水中RhB的最有效體系。
圖1.（a）PAN的SEM圖像，（a'）PAN納米纖維墊的直徑分布，（b-c）PAN/Fe0的SEM圖像，（b'）PAN/Fe0納米纖維墊的直徑分布，（d）PAN/Fe0的XRD圖。
圖2.在（a）H2O2、（b）Na2S2O8和（c）NaClO2體系中pH對RhB去除的影響。反應條件：[H2O2]=1.0mM，[Na2S2O8]=1.0mM，[NaClO2]=1.0mM，[RhB]=50mg/L，[PAN/Fe0]=4.0g/L，室溫。
圖3.在（a）H2O2、（b）Na2S2O8和（c）NaClO2體系中催化劑用量對RhB去除的影響。反應條件：[H2O2]=1.0mM，[Na2S2O8]=1.0mM，[NaClO2]=1.0mM，[RhB]=50mg/L，室溫。
圖4.在（a）H2O2、（b）Na2S2O8和（c）NaClO2中RhB初始濃度對RhB去除的影響。反應條件：[H2O2]=1.0mM，[Na2S2O8]=1.0mM，[NaClO2]=1.0mM，[PAN/Fe0]=4.0g/L，室溫。
圖5.在H2O2、Na2S2O8和NaClO2中自由基當量對RhB去除的影響。反應條件：[RhB]=50mg/L，[PAN/Fe0]=4.0g/L，室溫。
圖6.（a-b）H2O2中DMPO-OH和DMPO-OO-的ESR譜圖；（c-d）Na2S2O8中DMPO-OH/DMPO-SO4-和DMPO-OO-的ESR譜圖；（e）NaClO2中DMPO-OClO的ESR光譜。反應條件：[H2O2]=1.5mM，[Na2S2O8]=1.5mM，[NaClO2]=1.5mM，[RhB]=50mg/L，[PAN/Fe0]=4.0g/L，[DMPO]=50mM，pH=6，室溫。
圖7.（a）H2O2、（b）Na2S2O8和（c）NaClO2體系中TBA、BQ和IPA存在下RhB的剩余比例。反應條件：[H2O2]=1.5mM，[Na2S2O8]=1.5mM，[NaClO2]=1.5mM，[RhB]=50mg/L，[PAN/Fe]=4.0g/L，[IPA]=2.5mM，[TBA]=2.0mM，[BQ]=10mM，pH=6，室溫。
圖8.H2O2、Na2S2O8和NaClO2體系中RhB的去除機理研究。反應條件：[H2O2]=1.5mM，[Na2S2O8]=1.5mM，[NaClO2]=1.5mM，[RhB]=50mg/L，[PAN/Fe0]=4.0g/L，pH=6，室溫。
圖9.（a）H2O2、（b）Na2S2O8和（c）NaClO2體系中PAN/nZVI的控制試驗。反應條件：[H2O2]=1.5mM，[Na2S2O8]=1.5mM，[NaClO2]=1.5mM，[RhB]=50mg/L，[PAN/Fe0]=4.0g/L，pH=6，室溫。
圖10.（a）H2O2、（b）Na2S2O8和（c）NaClO2中PAN/nZVI降解RhB的可重復使用性研究。反應條件：[H2O2]=1.5mM，[Na2S2O8]=1.5mM，[NaClO2]=1.5mM，[RhB]=50mg/L，[PAN/Fe0]=4.0g/L，pH=6，室溫。
圖11.H2O2、Na2S2O8和NaClO2中的鐵離子泄漏。反應條件：[H2O2]=1.5mM，[Na2S2O8]=1.5mM，[NaClO2]=1.5mM，[RhB]=50mg/L，[PAN/Fe0]=4.0g/L，pH=6，室溫。
圖12.RhB降解機理。
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