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近年来随着我国染料行业的发展,大量染料直接排入水体环境导致污染问题日趋严重。目前染料废水主要处理方法有物理、化学和生物法。其中,吸附法作为一种有效的物理处理方法,具有设备简单、操作方便、吸附剂可循环再生等优点而被应用广泛。同时,随着处理技术的发展,高级氧化技术由于具有使用范围广、处理效率高、反应迅速等优点受到了广泛关注,关于光-Fenton催化技术处理水体中染料的研究日益增多。针对具有高效、环保特性的用于吸附、催化降解染料的材料研发一直是环境工作者关注的热点。本研究以生物炭为基质合成了磁性壳聚糖生物炭复合材料(γ-Fe2O3@CPB)和壳聚糖修饰的生物炭负载MnFe2O4复合材料(MnFe2O4@CPB),以偶氮染料甲基橙(MO)为代表污染物进行研究,探讨吸附/降解处理MO的可行性和有效性。通过Brunauer-Emmett-Teller(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和振动样品磁强计(VSM)等各种分析手段对所合成的复合材料的组成、结构及形貌进行了表征。探究了γ-Fe2O3@CPB和MnFe2O4@CPB对MO的吸附性能,以及MnFe2O4@CPB在LED可见光下催化降解MO的效率。实验结果表明:γ-Fe2O3@CPB对MO的吸附量高达99.583 mg/g,经过5轮重复利用后去除率仍达到78.1%。MnFe2O4@CPB对MO的吸附量高达134.911 mg/g,经过5轮重复利用后去除率为80.6%。通过动力学和热力学分析发现,准二级动力学模型和Langmuir-Freundlich等温模型可以有效地描述γ-Fe2O3@CPB或MnFe2O4@CPB吸附MO的过程。同时将MnFe2O4@CPB用作光催化剂,在光-Fenton体系中催化降解水溶液中的MO时,在100 ml pH为3.0、浓度为10 mg/L的MO溶液中投加0.25 g/L MnFe2O4@CPB、1 mM H2O2,室温下用50 W的LED照射150 min,MO的去除率可达到99.5%。经过5轮重复降解实验,MnFe2O4@CPB催化性能稳定,对MO仍具有较高的去除能力。