超声活化过硫酸盐降解甲基橙的影响因素及动力学研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:davidfeng2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
偶氮染料广泛地应用于印染、皮革和纺织等产业中,偶氮染料具有成本低廉、在产品生产过程中能够很好的着色等优点。但是染料废水在排放过程中对环境存在严重的危害,可能会导致生物产生癌变和畸变等不良后果。化学分析表明,偶氮染料的耐光性极好、能够抑制菌类的生长、结构很稳定。传统的高级氧化法的机理是在氧化处理废水时依靠产生的氧化物种(羟基自由基)来降解有机物,羟基自由基的氧化性很强,能够无选择性的降解污染物。随着研究的不断深入发现,硫酸根自由基(SO4-·)有着比羟基自由基(·OH)更长的存在时间,更重要的是SO4-·的氧化还原电位不低于·OH。因此以硫酸根自由基为氧化物种的高级氧化技术受到了广泛关注。实验中将典型的偶氮染料甲基橙作为实验的研究对象,实验主要采用超声活化过硫酸盐的方法来氧化降解甲基橙,并分析在热辅助的作用下对甲基橙降解效果的影响。在实验过程中研究影响因素对甲基橙降解的影响,并对实验的数据结果进行严谨的理论分析,并分析引起甲基橙的降解的主要原因。本实验中得到的主要研究结果如下:(1)在单独过硫酸盐处理甲基橙体系中加入3 mmol/L的PS降解甲基橙60min和单独超声(0.54 W/cm~2)降解甲基橙的降解率分别是52.22%和16.7%,单独超声(US)对甲基橙的降解效果不显著,但单独超声(US)工艺对甲基橙的降解率随着超声强度的增强(0.22~0.54 W/cm~2)和甲基橙初始浓度(40~10 mg/L)的降低而逐渐提高。(2)在US/PS体系中,当甲基橙溶液初始浓度为40 mg/L、过硫酸钠(PS)浓度为3 mmol/L、超声强度为0.54 W/cm~2的条件下,甲基橙的降解率高达87.38%。同单独超声(PS)和单独过硫酸盐(PS)处理甲基橙相比,甲基橙的降解率分别提高了35.16%和70.68%,且协同效应指数S=2.05。在对影响因素的研究中发现,在组合工艺(US/PS)中甲基橙的降解率随着超声强度(0.22~0.54 W/cm~2)和过硫酸盐浓度(0.5~3 mmol/L)的增加有所提高,而且在酸性条件下甲基橙的降解效果更好。同种条件下,TOC的降解率小于甲基橙的降解率。甲醇和叔丁醇(自由基抑制剂)的加入可以降低甲基橙的降解率,且甲醇对甲基橙降解的抑制程度更明显,表明US/PS高级氧化工艺对甲基橙的降解主要依靠硫酸根自由基。(3)实验的研究结果表明,热辅助US/PS体系可以提升甲基橙的降解率。该组合工艺能够更加显著的提高甲基橙的降解率,当甲基橙的初始浓度为40 mg/L、过硫酸钠(PS)浓度是3 mmol/L、超声强度为0.54 W/cm~2、超声活化过硫酸盐体系中采用循环水浴将体系温度维持在60℃,处理60 min时甲基橙的降解率高达96.08%。热辅助可以在达到处理要求的前提下,缩短反应时间、减少过硫酸盐用量和减少能量的损耗。
其他文献
语文项目化学习是以语文学科知识为内核,驱动性问题为推手,主题性任务为挑战,促进学生在真实情境中收获体验、解决问题、建构知识、获取经验,并最终实现以语文学科实践推动育人方式变革的一种学习法。然而,作为“舶来品”的项目化学习要在中国本土化的语文学科建设中落地生根,其关键在于如何构建以语文核心素养为目标导向的语文教学新生态。本文以语文写作课型为例,从项目特征、案例解析、实施路径三个维度阐述关于语文核心素
期刊
随着经济全球化不断深入发展,各国之间的经济发展规模也不断扩大,人们对自然的索取程度也不断加深,这对人类的生存环境造成了巨大的威胁。马克思主义生态观是科学正确的系统理论,儒家生态思想是古代人民的智慧结晶,二者在人与自然和谐统一的生态观念、人与自然和谐共生共荣的生态理想、真理与价值的辩证统一的实践原则方面不谋而合,其契合的价值对新时代建设生态文明以及应对全球生态危机具有重要的理论和实践意义。
期刊
近年来,随着科技强国迅猛发展,国内经济又攀高峰,人们的生活水平也在逐步提升,大型商场已经成为人们生活娱乐的重要场所,各类安全性问题也随之而来摆在我们面前。由于目前许多大中型商场存在结构参差错落、人员密集且流动性大、空间封闭等问题,如若发生应急事件,疏散不及时,将会导致不可预计的后果。因此,疏散演习、疏散模拟变得尤为重要。传统的人群疏散演习花费成本较大,也不易更改疏散场景中的结构规划,以至于无法获得
学位
目前,二次电池的需求重点是正极材料的高功率密度。镍锰酸锂因其电压高达4.7 V,能量密度高以及价格低廉、循环性能好等优点,在新型锂离子电池正极材料中崭露头角,具有广泛的应用前景。本研究以改善镍锰酸锂前驱体微观形貌、粒径及团聚问题为目标,采用乙酸镍和乙酸锰为原料,碳酸钠为沉淀剂,通过共沉淀和水热合成两种不同方法制备(Ni0.25Mn0.75)CO3前驱体。探讨了溶剂组成(水与乙醇配比)、体系pH值、
学位
报纸
针对鲁中冶金矿业集团公司小官庄铁矿-350米东主溜井井壁垮冒破坏现状,采用高压注水泥-水玻璃双浆液截堵方法施工,取得了满意的效果,值得推广应用。
会议
膜分离技术是现代分离科学中最重要的手段之一。其中,利用新型二维材料构筑具有纳米及亚纳米尺寸膜孔的功能薄膜,因其对溶液中分子与离子的特殊的传输与筛分行为,在海水淡化、质子传导以及能量储存等多个领域显示出了巨大的应用潜力,已成为膜分离与纳米技术领域的前沿课题。其中,实现类似于细胞薄膜通过门控电位实现离子传输精确控制的相关研究,引起了研究者的极大兴趣,但由于在实验技术上难以达到对规则纳米通道表面电位的精
学位
钢结构以其独特优势被广泛应用于各行各业,在建筑工程领域更是随处可见,其中Q355B钢作为建筑结构最常用的材料,在疲劳荷载作用下,钢结构因材料表面损伤以及内部的缺陷可能会发生疲劳破坏。疲劳破坏主要是钢材料中裂纹的形成与扩展,在裂纹扩展处采用相应的措施进行修复合补强,将延缓或消除疲劳破坏现象的发生。冷喷涂技术利用高速气体带动金属颗粒撞击金属表面实现修复裂纹和补强局部的作用,可以有效地改变金属损伤位置的
学位
期刊
通过对图像中感兴趣的对象进行分类与定位,能够帮助人们理解唐卡图像丰富的语义信息,促进文化传承。针对唐卡图像样本较少,背景复杂,检测目标存在遮挡,检测精度不高等问题,本文提出了一种结合多尺度上下文信息和双注意力引导的唐卡小样本目标检测算法。首先,构建了一个新的多尺度特征金字塔,学习唐卡图像的多层级特征和上下文信息,提高模型对多尺度目标的判别能力。其次,在特征金字塔末端加入双注意力引导模块,提升模型对
期刊