轻化工程外文翻译.docx

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轻化工程外文翻译

附录

一个基于表面结构C-Nafion/Fe-ion对偶氮染料的光助Fenton反应引导了一个了不起的对羧酸酯中间体的生物降解性增加的处理方案

摘要

一种新型的C-Nafion/Fe-ion结构的纤维，在Fenton固定化光助反应中有能力调节降解橙黄II。

该催化剂的制备需要在足够保护C表面的Nafion的量和在Nafion中允许光催化发生的铁簇催化部位的最小封装之间平衡。

C-Nafion纤维在光下催化橙黄II降解在H2O2存在下可以被使用的最高pH值为10.用C-Nafion/Fe-ion纤维调节的光催化作用随着所使用的光的强度和反应中所需的活化能为9.8kcal/mol的反应温度。

这表明离子和自由基分子反应发生了在橙黄II降解的过程中。

在建立和在光下中间体铁配合物降解中涉及Fe2+的回收和红外光谱检测。

这一观察，以及其他实验结果，使我们能够提出一个关于C-Nafion/Fe-ion织物对染料的降解机理。

C-Nafion/Fe-ion纤维在H2O2存在下在仿太阳光的下可以以非常高的BOD5/COD值把完全非生物降解的橙黄Ⅱ转变为生物适合的的材料。

X射线光电子能谱（XPS）和C-Nafion/Fe-ion织物表层的氩正离子的溅射允许我们可以描述光触媒到分子的水平。

被投射电子显微镜（TEM）检测的大多数的铁簇的粒径为近4nm，通过扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜观察发现这是由于其进入Nafion薄膜封装的基尔克笼决定的。

引言

在均相反应中光芬顿试剂（Fe3+/Fe2+/H2O2）是一种高效的，廉价的试剂去生成氧化自由基，例如OH*和HO2*，有能力把有机化合物氧化为CO2和水。

以Fe3+和Fe2+形式的铁可以作为光催化剂，它需要的适宜pH值小于等于4.在更高的pH时，铁沉淀为氢氧化物。

在光助芬顿均相反应中，可逆的铁循环反应涉及第一步反应：

H2O2+Fe2+→Fe3++HO-+HOk1=40-60M-1s-1

（1）

在第二步反应中，Fe3+离子被光〔＜330nm〕,它转化了额外的OH*自由基。

Fe（OH）2+→Fe2++HO*k2=2×10-3M-1s-1

（2）

金属的电荷转移反应（LMCT）通过一个复杂的配体羧酸自由基发生在一个氧化还原的光科勒贝过程中，导致有机化合物脱羧。

[RCOO-Fe]2+→[R*]+CO2+Fe2+（3）

在均相的芬顿反应中，pH需要调节两次，首先为一个酸性的pH＜4，来达到芬顿的预处理的目的，然后回到中性的pH。

这样，就有可能进行较低成本的第二阶段有机化合物的生物的破坏，一旦在芬顿的预处理中生物相容性达到。

这就是为什么受支持的芬顿固定化催化剂最近已经被开发出来去克服昂贵的pH调整在Nafion膜，硅的表面结构，Nafion硅的表面，聚四氟乙烯共聚物和藻朊酸盐微胶囊。

这些受支持的催化剂在过去的几年里一直在发展，以（a）耐腐蚀，由于在溶液中会生成氧化自由基（b）把铁离子固定在一个稳定的形式，以使他们在反应中不会萃取出来，和（c）让芬顿固定化催化反应以可接受的动力学速率为目的。

最近，纤维材料作为反应过程的结构的反应床已经变的越来越重要。

最近碳纤维和织物一直被用于做为金属沉积和以多种过程测试为催化剂。

这些材料是二维的和拥有足够的机械和热性能。

C纤维上的功能基团可以广泛的交换，和保留强烈的铁种类，对芬顿催化降解双氧水是必要的。

在本研究中，我们提出了一个C-Nafion/Fe-ion织物作为第一次被使用的一种复合材料作为一个稳定的固定化光助催化剂，这种催化剂用于芬顿光助反应降解橙黄Ⅱ。

一种新型的复合催化剂被详细的研究了，它由7um的碳长丝平行排列于被Nafion膜覆盖的机织织物结构中，在Nafion膜上铁离子可以相互交换。

呈现在本研究中的碳纤维在氧化的芬顿过程中显示了足够的特点，当以合适的几何尺寸用于光化学反应实验仪中是本研究的目的。

呈现的结果表明该类的偶氮染料可以光催化降解，反应过程中的活化能（Ea），在圆柱形反应器中发生的反应动力学模型，和在生化性方面的显著增加。

碳结构加载和卸载的表面结构特征是用电子显微镜（光学，扫描电镜，透射电镜），比表面积测定（BET），电阻表面，光电子能谱（XPS）和外部反射傅立叶变换红外出光谱（ERFTIR），来确定催化剂在分子水平上的形貌和表面成分。

实验部分

化学品和织物：

甲醇（奥尔德里奇51，921-1）溶液重量的5%的Nafion的全氟离子交换树脂被用作吸收。

酸和碱，甲醇，Fe2（SO4）3·7H2O，KSCN，橙黄Ⅱ，H2O2是公司每年Fluka公司的产品（布克斯，瑞士）和可以直接使用。

碳纤维是从英国的浪费罗剑桥，剑桥收到的。

经过初步筛选后，一个400特克斯6000长丝7英寸的纤维被选中，并且被用于整个研究中，在对橙黄Ⅱ比较好的降解率的基础上。

这种400特克斯的碳纤维是0.4毫米厚，重为每平方米406克，并有一个0.33平方米的微不足道的表面积。

其他被筛选的碳纤维是66特克斯和200特克斯，他们有1000和3000的碳长丝。

400特克斯的碳纤维比66和200特克斯的碳纤维织物性能方面有更好的表现的原因将会在结果与讨论部分说明。

所使用的碳纤维在空气中和室温下都很稳定。

碳纤维66，200，400的电阻分别为8，25，50∏/cm。

C-Nafion/Fe-ion织物的制备：

碳纤维用足够量的甲醇清洗，浸泡在5%的Nafion溶液中，干燥，用酸和过氧化氢洗涤，随后与硫酸铁发生离子交换。

最后，C-Nafion/Fe-ion织物用足够的蒸馏水清洗，并干燥。

在制备膜的过程中，多少层Nafion是必要的是由用C-Nafion/Fe-ion织物光催化降解橙黄Ⅱ最合适决定的，这个问题是一个系统的方式。

结果发现，碳纤维上的一层Nafion保护膜是不够的。

当两层Nafion被实用到碳纤维上时，经过铁离子交换的的C-Nafion织物的表现仍然是不能重现的。

但是，当三层Nafion膜被实用时，C-Nafion/Fe-ion织物的结果展现出对橙黄Ⅱ最理想的脱色动力学。

当四层Nafion被县域特离子交换之前实用时，光催化固定化降解橙黄Ⅱ需要更长的时间。

这写较差的动力学可能是由于较厚的Nafion涂层膜封闭了铁离子。

使用三层Nafion的涂层膜，对橙黄Ⅱ的脱色重现性大于在5%左右。

这表明，在整个这项研究中使用的面料采用C-Nafion/Fe-ion制备方法的有效性。

光反应与辐射程序：

C-Nafion/Fe-ion织物的光催化活性是以70ml圆柱形反应器测量的。

光源是一个Suntest太阳模拟器。

Suntest灯有一个大约7%的光子在290到400nm之间的波长分布。

在290到400nm之间的光子的发射范围接近大阳光光谱。

该Suntest光辐射通量是由LSI公司，黄河泉，电力仪表有限公司衡量的。

C-Nafion/Fe-ion织物正好位于反应器壁的后面。

双氧水的在每个月初每次运行时加入所需的量。

化学需氧量（COD）：

测量是在一个哈希DR/2000的光学装置中进行的。

测试液（2ml）用吸管放进重铬酸钾溶液中，在150C°微沸2个小时。

对于酸钾溶液颜色的变化的光密度的测定在波长为430nm。

生物需氧量：

这次实验通过生化需氧量控制器1020（虑水厂）的控制模型进行。

该装置的的温度控制在20C°。

在对于细菌活动所必需的营养物质存在下添加额外的（10%v/v）澄清污泥（接种体来源于生物治疗接种站Vidy，洛桑）之前样品的pH调节为6.8和7.5之间。

分析辐射溶液：

溶液的分光光度分析是用惠普8452二极管阵列分光光度计进行的。

总有机碳（TOC）是通过配备了意大利航天局自动进样器的岛津500设备检测的。

过氧化氢的浓度的评估使用Merkoquant纸，检测范围在0.5和25mg/l之间。

染料的降解是用配备了9065二极管的Varian高效液相色谱检测的。

一种Phenomenex的碳18反向柱被使用，染料信号被检测到在229和254nm之间。

使用的梯度溶液是用醋酸铵和甲醇组成的缓冲溶液调解的。

傅里叶变换红外光谱研究：

该应用的外部反射红外光谱技术和程序的详细说明先前已经报道过。

催化剂样品的红外反射光谱是用配备了MCT检测器和反射附件（海鸥）的BrukerIFS55FTIR的分光计检测的。

金属丝栅偏振片被摆放到了样品前面，并且提供了P-或S-偏振光。

这些配件来自于Harrick科技有限公司。

正是因为根据调查，最翔实的反射光谱可以通过对P-偏振光的使用，以及对20°入射角系统中找到记录。

强度单位被定义为-log（R/R0）,RO和R分别是反应后和反应前的催化剂样品的反射率。

样品和参考谱扫描平均都超过1000次。

X射线光电子能谱（XPS）：

测量在贺利氏仪器中进行，这个仪器校准的结合能（BE）在84.0ev。

嵌入铁的结合能的评价

图一：

橙黄Ⅱ（0.2毫米）的脱色溶液在双氧水（10毫米）存在下初始pH值为5.1（自然pH）和（a）在C-Nafion/Fe-ion织物存在的暗反应，（b）在C-Nafion/Fe-ion织物存在下使用Sunset阳光模拟器（90mW/cm2）的光反应，和（c）用0.5mg/l铁离子和使用Suntest阳光模拟器的均相芬顿反应。

欲了解更多详情，见文。

铁簇按照德国工业标准进行，敏感性因素被考虑到后，在测量中允许±5%的重复性。

测量数据的定性评价是在雪莉式背景校正进行的，这是因为在测量中的静电充电。

负载织物的外表面的溅射是与氩离子进行的，氩离子轰击后，表面有记录的氧化状态不是完全与在C-Nafion/Fe-ion织物上的真正状态相对应，这是因为氩离子处理在一定程度上改变了织物的的性质。

光学显微镜，透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）：

光学显微镜，奥林巴斯9米，装备有数码相机被用来记录碳纤维的图片和放大24，40，66倍的最大的Nafion沉积。

扫描电子显微镜（SEM）是装备了一个日本电子35CF卡（15kv，15纳米点分辨率）来观察覆盖有一层0.1纳米厚的Nafion的沉积物的碳纤维。

场发射透射显微镜，飞利浦120厘米的显微镜，被用来观察C-织物表面的Nafion铁簇。

这架C-织物涂有环氧树脂，面料是用切片机切到50纳米薄层在90℃进行实验观察角度。

电子显微镜所使用的工具（120千伏，0.35纳米点分辨率）配备了一个能量色散X射线能谱分析，以确定的支持铁簇。

结果与讨论：

固定化的C-Nafion/Fe-ion织物对芬顿的均相光助降解橙黄Ⅱ。

图一（跟踪一）展示了在一个黑暗的存在缺乏C-Nafion/Fe-ion织物对橙黄Ⅱ的脱色情况。

根据Suntest照射下，图1（追踪b）表明，橙黄II是在40分钟完全分解。

运行后的光催化量的Fe3+的溶液中络合分析的Fe3+与硫氰酸盐，发现它总是0.5毫克/升。

分析得到的结果（跟踪c），橙黄Ⅱ是在含有三价铁离子（0。

5mg/l）的溶液中在Suntest照射下进行的。

在图1的结果表明，在40分钟内橙Ⅱ的脱色，主要是由于C-Nafion/Fe-ion面料，只有一个非常小的程度上对Fenton反应会残留在均相反应器中的并行。

图2。

脱色的橙Ⅱ（0.2毫米）在初始pH值5.1（自然pH值）在照射下Suntest（90毫瓦/平方厘米）和在黑暗下的反应在过氧化氢存在的过程中在C-面料和C-Nafion膜织物，C-Nafion/Fe-ion面料下。

至于其他细节，请参阅传说。

图3。

脱色橙Ⅱ（0.2毫米）在Suntest光下在过氧化氢（10毫米）存在下有C-Nafion/Fe-ion调节的对最初溶液pH值的函数。

插图显示了总有机碳（TOC）在初始pH值2.7下对时间的函数。

C-Nafion/Fe-ion织物在图1中使用的有足够的覆盖在C-纤维层上由三层Nafion膜组成的。

Nafion膜没有让铁的Nafion-离子强封住，因为会妨碍溶液中笼子里的基尔克（见实验段）的铁对过氧化氢催化分解。

图2显示了实际的情况下橙Ⅱ的脱色当C-面料和C-Nafion膜面料，和C-Nafion/Fe-ion在双氧水存在下作为在黑暗中催化或光诱导过程。

小脱色在黑暗中在橙黄Ⅱ脱色中观察到，由于一些小的吸附或反应在橙黄II和C-织物表面的杂质或两者相互作用过程中的氧化还原。

橙Ⅱ的吸附在C-Nafion膜和C-Nafion/Fe-ion面料没有观察到。

最多八个回收被进行了橙Ⅱ由C-Nafion/Fe-ion调节脱色的催化性质的测试。

所用的实验条件与图1相同。

在每次回收，织物用蒸馏水彻底清洗。

橙黄Ⅱ降解动力学对初始pH值和双氧水浓度的函数：

图3显示在Suntest照射下CNafion/铁离子介导的织物对橙黄II降解对溶液初始pH值的函数。

动力学的进程在初始pH值10，8.1，7.0和5.1相比p慢于H值2.7，这是可以观察到的。

类似的结果已经观察到了，在橙Ⅱ均相光助Fenton反应的降解之前。

橙黄II浓度对时间的函数的复杂形状暗示了影响橙黄II消失的过程pH依赖瞬态中间体的存在。

这些溶液没有沉淀物，而且在橙黄Ⅱ降解中水和铁的牌何物开始有效是在橙黄Ⅱ溶液初始pH值大于5.1的15分钟后。

插图3显示了初始pH值为2.7的橙黄Ⅱ溶液TOC的减少。

橙黄IITOC减少只有在这样低的初始pH值才能观察到。

这意味着，TOC减少所要的中间体起作用只有在酸性pH值≤4时。

如果我们开始在较高的pH值，溶液中产生的中间体可以阻止初始pH＞5.1的橙黄Ⅱ溶液进一步降解。

残余总有机碳在插图3被指出没有减少随着过氧化氢浓度的增加。

由于在pH值高达10（图3）脱色开始很好的进行，中间体导致脱色在性质上有很大不同，比橙Ⅱ光催化还原期间，所涉及的反应速率为：

OrangeII→organicintermediates→CO2（4）

OH和HO2自由基反应快，与芳香族化合物反应没有选择性，速率分别为109—1010M-1s-1和106—108M-1s-1。

在氧气和双氧水存在下光催化降解橙黄Ⅱ产生中间体，这在以前已经报道过，但是在均相芬顿体系中这些组分的确切化学性质是不知道的的。

高效液相色谱法，它无法确定这些铁复杂的中间体的存在，和GC-MS的工作正在进行清除这一点。

橙黄II溶液初始pH值超过5.1，照射后15分钟溶液pH值达到4。

这段时间与开始相吻合的对橙黄II脱色在图3。

只有当pH值接近4橙Ⅱ是能够继续进行脱色，如图3所报告。

在更基本的pH值，Fe（H2O）63+（pKa=2.8）快速转化为Fe（H2O）5OH2+，Fe（H2O）4OH+阻碍橙Ⅱ的脱色在反应时间＜15分钟（图3）。

此外在酸性pH值，OH自由基有报道是优势种当Fe（OH）2+存在于溶液中时。

日前，阻止在橙黄II在酸性pH值下降解中涉及质子的羟基自由基和橙黄II的形成，这已被报告。

图4展示了橙Ⅱ的脱色动力学对过氧化氢浓度增加的函数。

它很容易看出，过氧化氢的量增加导致了更快的橙黄II脱色可达10毫米。

远远超出了后者过氧化氢浓度，H2O2用量的增加将减缓脱色，因为传播步骤在等式5中所示被过量的H2O2分解出的OH*自由基阻碍。

H2O2+OH→H2O+HO2k5=1.2×107M-1s-1（5）

活化能（Ea）和橙Ⅱ褪色的光强度特性。

图5显示了橙Ⅱ（0.2毫米）降解对使用温度的函数，实验过程中恒温器控制温度。

它很容易从图5中看出温度的增加对脱色率的有促进作用。

活化能的测定是以橙II含量在20，40，55和70°C对时间的比。

在每个温度下，以每分钟毫摩尔脱色率的降低被初步估计了。

只有在图5的初始值对K表计算都考虑进去了，因为形状可以在图5观察脱色的过程。

在这种方式下，输入适当的光能量是最小的和温度效应也被考虑进去了，如图5。

一个9.8千卡/摩尔的值是从图中lnK对1/TK获得的。

后者的值表明，离子分子反应和催化分子需要一些反应活化能在橙黄II的降解中，正如自由基与自由基反应不需要自由能。

图6显示了对从Suntest太阳模拟器采用光强脱色的依赖。

50mW/cm2的强度相当于充满赤道垂直于太阳辐射的赤道（的AM1）光照强度50％。

因此，90mW/cm2的对应的AM190％。

加速脱色时，得到一个中压汞弧（应用光物理，英国）在366nm为中心的辐射主要为6×1019光子/秒放射源。

90mW/cm2与50mW/cm2的光强度相比，得到一个更快的脱色。

这意味着使用的光密度对橙黄Ⅱ没有饱和。

橙黄II，即可见光照射下的光吸收器，启动一个脱色进程，在这种染料敏化进程中C-Nafion/Fe-ion面料在后期调节。

C-Nafion/Fe-ion织物对橙黄Ⅱ的脱色。

图7给出了一个圆柱形反应器中的两个橙Ⅱ浓度的光照射下Suntest以一定速度搅拌的降解动力学，尽管搅拌，要避免大规模转移问题。

在图7中的曲线形状表明，在反应器中有侧边界，这是由于C-Nafion/Fe-ion织物有一个小的活动带。

在这个区域，产生了氧化自由基。

橙黄II氧化自由基之间的化学反应发生在反应容器中的湍流流动时。

在对C-Nafion/Fe织物预处理中的橙Ⅱ生物降解性的增加。

图8a显示了未处理和处理过的橙Ⅱ（0.2毫米）溶液的BOD5的发展，显示了用C-Nafion/Fe-ion纤维调节光催化效果在生物降解性方面的好处。

正如图8a下部所示，最初的橙II溶液是具生物降解的。

但是，当橙II被预处理90和120分钟，中间体具有一个非常高的生物降解性。

在较小的有机中间体具有较高的氧化程度，更有利细菌作用，据报道，从我们实验室的其他类化合物中。

光还原光氧化的芳香环使细菌攻击更容易，因为共振能量环已被降低，此外，细菌从这个键断裂释放的能量获得的好处。

图8b显示了BOD5/COD比值的演变对预处理时间的函数。

这个比例上升至0.35和0.76，在90和120分钟的预处理。

作为参考，为生物降解废水参数为0.4。

图8b的插图中显示的平均氧化态（AOS）演化对时间的函数。

α-烯基磺酸盐代表了+4的二氧化碳和-4的CH4的氧化态。

插图8b表明，在预处理中随着反应时间的变化，橙黄II分解过程中的中间体变得更易氧化。

C-Nafion膜/铁离子织物的傅里叶变换红外光谱。

图9显示了与橙Ⅱ反应不同时间后，C-Nafion/Fe-ion织物的外部反射红外光谱。

而“新鲜”催化剂制备后的频谱，被用来作为参考。

观察到的在1670和1640cm-1的阳性条带表明，表面羧基激突的存在。

这些表面官能团量的存在是30分钟后的橙Ⅱ的光降解反应（图9b）最高，而在开始和反应50分钟后，在表面的羧基密度很低。

在广大的1620厘米左右的-1负吸收峰，在图9a，ç显然可见，被分配到周围的水分子包围着铁离子的全氟磺酸结构中。

这水被替换为与橙黄II光降解过程中可能芳香族羧酸和团体吸附分解产物。

图10显示了在黑暗下的橙黄II平衡后不同情况下的C-Nafion/Fe-ion织物反射红外线谱。

在1646厘米-1下的条带观察表明，表面有羧基的存在。

随反应时间的增加，羧基量增加。

在24小时后有意义的扩大的带表明了几种表面成分的形成。

这些分解产物具有很强的吸附可能进一步抑制了催化剂的催化反应。

图11a显示了不同浓度的草酸平衡后的C-Nafion/Fe-ion织物外部反射红外线谱。

该C-Nafion/Feion织物制备后的频谱是我们的参考。

在1毫米浓度草酸在Nafion上形成了一个铁配合物的有意义的量。

这是由于两个强吸收带的存在：

在1688厘米-1的肩膀，在1646厘米-1波段。

在溶液中具有较高草酸浓度超过5毫米，铁将从Nafion膜下转移下来。

在广大的1620厘米-1负的吸收带，在图11a中的b和c显然可见，表明在Nafion膜结构包围铁离子的水分子的清除。

这个观察支持了用一定浓度的草酸溶液处理后铁离子从Nafion膜上强的进出的结论。

图11b显示了C-Nafion膜/铁离子织物暴露在草酸溶液16小时后，然后与橙黄Ⅱ反应的反射光谱。

草酸浓度在1毫米和橙II溶液照射2小时（跟踪一，图11b）的反射光谱显示两负带：

在1690年肩膀以及在1646厘米-1强带。

该带的位置和强度与第11A条提出的那些图几乎相同，但他们是负的。

这表明在光降解橙黄Ⅱ后暴露于1毫米降解草酸溶液中，产生的铁草酸配合物的消失。

这架C-Nafion膜/铁离子纤维样品暴露于5和10毫米草酸大多数的铁已从Nafion膜上移去，因此，草酸被吸​​附在一个几乎可以忽略不计的量（曲线b和c，图11b）。

因此，在橙Ⅱ的光降解2小时后，催化剂只显示了很小的量从羧酸表面离去。

图11c显示了在C-Nafion/Fe-ion织物已经在两种不同的方法预处理后在光下催化降解橙Ⅱ的结果。

跟踪a代表着橙II溶液的光降解，溶液用C-Nafion/Fe-ion织物进行预处理，预处理是在2小时10毫米的草酸中，然后是清洗和使用作为光催化剂。

跟踪B显示了相同的橙黄II溶液，但光催化剂预处理2小时在1毫米草酸溶液。

该后一种催化剂预处理后并没有使铁从基尔克笼子的Nafion膜中溶解出来，而橙黄二容易分解。

在图11c中提出的结果完全与红外光谱得到的结果一致（图11a，b），支持了在溶液中约5毫米下乙酸C-Nafion/Fe-ion纤维显着反应的结论。

红外光谱的另一个重要的发现是，橙Ⅱ在C-Nafion/Feion上的降解的渠道牵涉到一个铁羧酸氧化还原的光科勒贝过程，导致了有机复合脱式，这在以前的3已提到。

X射线光电子能谱（XPS）。

在C-Nafion/Fe-ion织物上的铁的氧化状态在光催化降解橙黄II之前和之后被观察到无显着差异。

阿的XPS的峰高斯拟合洛伦兹被雪莉式背景校正，减去的X射线卫星的峰高。

二阶多项式适合的实验曲线是朝着纠正不对称的形状匹配定向引用的XPS信号与已知的结合能：

铁金属706.7eV;FeO的709.6伏特;Fe2O3的710.9伏特;Fe3O4的711.4伏特。

溅射的C-Nafion/Fe-ion纤维进行了与Ar和XPS深度剖面，并做了如下图录三维轮廓的图形。

图12a给出了铁表面浓度的连续三维表示。

这是清楚地看到，最大的铁浓度低于最上层的（2的每一个都）为Fe2p3/2714.7eV的中心，如图所示12A。

在估计的2层中的每一个是近似值。

当C-Nafion/Fe-ion织物的侵蚀是由溅射出的Ar+离子引起的，Nafion膜和C-纤维层以不同的速率被剥离。

这导致了全氟磺酸和C的不同的剥离。

最上层的铁的缺乏是由于两个因素：

（一）铁离子与基尔克笼内部的磺酸待集团H+的交换，这些铁离子距最上面的Nafion膜表面有一定的距离和（b）由在笼子里的Nafion基尔克笼内部的铁物种群体选择性屏蔽。

图12b给出了F浓度梯度（在织物表面发现不同氟化合物），显示位于远离织物表面的NafionF表面的种类的减少。

这表明，在碳纤维表面性策划那个了很好的全氟磺酸膜。

此外，第二个肩膀出现了当侵蚀穿透深度增加了从织物表面揭示第二个不同的C—F化合物一定深度上。

C—F键的移去是被认为是导致了溅射时间的增加，导致了一个区域，在这个区域C-底物浓度占主导地位。

在图12b中的C—F物种被一处的量与图12c中C—F物种侵蚀的区相符合。

图12C支持了图12b呈现的结果。

在C—F物种是Nafion聚合物的主要组成部分，它是过氧化氢的分解，在Nafion笼子中的铁离子为橙黄II的分解产生了必要的氧化自由基。

此外，继C-Nafion/Fe-ion纤维硫浓缩试验表明，在165/15电子伏特被氩离子溅射的最上层是从表面在同一距离，正如被观察到的全氟磺酸磺酸的C-F层，结合能是1697/170（BE）的电子伏特。

C-织物和加载的C-纤维的显微镜研究。

由C-纤维束组成的凹凸不平的碳织物表面的详细介绍，通过扫描电子显微镜（SEM）提出，如图13A和一个C–长