微量掺杂铜元素提高铁基非晶合金降解偶氮染料稳定性

非晶合金具有优异的催化性能,但失去亚稳态,催化性能通常显著下降,因此如何获得稳定的催化性能是一大难题.以降解偶氮染料为污染物模型,研究了掺杂微量铜元素对铁基非晶合金(Fe-Si-B-Cu非晶合金)降解性能受退火温度(Ta)的影响规律.结果表明:Fe-Si-B-Cu非晶合金微观结构为纳米铜团簇分布在非晶基底的不均匀结构;在300～800℃的温度范围内对其进行等温退火处理,Fe-Si-B-Cu非晶合金在高于380℃退火处理后开始发生晶化现象,得到纳米晶合金样品.将铸态和退火非晶态及退火纳米晶化态样品用于降解偶氮染料,研究铸态和退火温度对降解性能影响.结果表明:随着退火温度的升高,Fe-Si-B-Cu对偶氮染料降解性能不但没有明显下降,反而略微有所提高.其中,450℃退火处理的样品表现出了最优异的降解性能,降解速率高达0.164 min-1;40 min时的降解效率达到100%.由此可见,引入纳米异质结构,为稳定非晶合金催化性能受退火引起的结构变化影响提供了一种有效途径.