六方水钠锰矿去除不同电荷染料效果及其机制研究

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bhwbx
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
随着社会不断发展,工业不断进步,有机染料的污染逐渐成为较为严峻的环境问题。氧化锰作为一种同时具有强氧化能力和吸附能力的矿物,对有机染料有着较好的去除效果,故氧化锰对有机染料的去除成为近年来科研工作者的新研究热点。许多研究均已表明,氧化锰对有机染料的去除效果良好,但具体机制尚不清楚,因此探索氧化锰去除有机染料的具体过程和机制对如何调控和提高其去除率有着重要的理论指导意义。本研究以盐酸还原高锰酸钾形成的六方水钠锰矿作为去除剂,以两种带不同电荷的有机染料,即带正电荷的有机染料亚甲基蓝(MB)和带负电荷的有机染料酸性红88(AR88),为去除目标污染物,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(FE-SEM)、N2吸附脱附等温线和X射线光电子能谱(XPS)和等技术结合化学分析等手段,探究氧化锰矿物的矿物特性及其对带不同电荷有机染料的具体去除行为及机制。特别的,实验中利用盐酸羟胺对氧化锰矿物的溶解性区分六方水钠锰矿去除有机染料过程中的吸附去除率和氧化去除率。结果表明,1)六方水钠锰矿对带正电荷的亚甲基蓝去除效果优于带负电荷的AR88,其去除机制受p H值的影响很大:在强酸条件下,六方水钠锰矿对两种染料的去除效果均接近100%;随着p H增大至8左右,六方水钠锰矿对两种有机染料的去除率均逐渐降低(亚甲基蓝的总去除率为41.91%,AR88的总去除率为8.44%);然而在p H为4、6和8的时候,六方水钠锰矿对带正电荷的MB的吸附去除率明显高于带负电荷的AR88,并且在酸性条件下,去除效果更好。2)六方水钠锰矿去除有机染料的机制是吸附-氧化耦合。3)六方水钠锰矿在去除有机染料不仅是一个耗H+、释放Mn2+还有中间产物的生成的过程,还是一个吸附过程,且染料分子和中间产物均能吸附在矿物表面。进而通过过氧化氢(H2O2)和过硫酸盐(peroxydisulfuric acid salt简称PS)为外加活性物质加入到六方水钠锰矿去除AR88的去除体系中,提高AR88的去除率。其中初始p H、染料浓度、六方水钠锰矿浓度和活性物质浓度对AR88的去除率有着一定的影响。具体实验结果,H2O2和PS均对六方水钠锰矿去除AR88有一定的促进作用,其中加入H2O2的体系,AR88的去除率从9.72%增加到27.45%;加入PS的体系,去除率从9.72%增加到49.08%;加入H2O2的混合体系,在强酸条件下,AR88去除效果最差为22.57%,p H为4.00、5.30和7.67时,去除率变化幅度不大,分别为47.38%、32.82%和40.31%。AR88浓度变化对反应体系的影响不大,去除率均在30~40%,表明一定浓度的六方水钠锰矿与一定浓度的H2O2混合体系的产生的活性物质有限。同时矿物浓度和H2O2浓度的增加,也会增加AR88的去除率;加入PS的混合体系,初始p H对该体系影响很显著,随着反应体系p H从2.00增大到7.67,AR88的去除率逐渐降低,从96.64%逐渐降低到30.98%;当反应体系的AR88染料浓度从20μmol/L增长到160μmol/L,AR88染料的去除率从88.24%减小到42.57%;同时AR88染料的去除率也随着六方水钠锰矿浓度的升高而增大;反应体系加入PS浓度增大,AR88的去除率也明显升高,PS浓度为从0.008 mol/L降低到0.001mol/L时,AR88的去除率从85.54%降低到17.49%。
其他文献
乡村振兴战略是以习近平同志为核心的党中央立足中国国情,为如期实现短期脱贫工作和“两个百年”奋斗目标而制定的乡村长期发展意见。乡村政治文化作为乡村振兴的冰山一角,却承担着规范乡村振兴政治秩序、促进农民全面振兴的重任,支撑着乡村全面振兴的整体格局,在乡村振兴中起着画龙点睛的作用。受乡村振兴战略影响,现存乡村政治文化已经不再符合乡村先进生产力的要求,因此必须对乡村政治文化进行转型,为乡村建立完备的政治文
在建设美丽中国时代背景下,乡村生态文明建设越来越被关注。近年来,随着乡村的快速发展,其基础设施滞后、环境面貌和城乡秩序“脏乱差”等问题日益突出,成为政府迫切需要解决的难题。基于习近平总书记提出的“两山理论”、可持续发展理论、生态文明建设理论是环境综合整治的理论基础。环境综合整治作为社会治理的主要手段,是促进乡村经济发展的重要途径。党的十八大第一次提出了“美丽中国”的全新概念;党的十九大提出加快生态
近年来,随着中国经济蓬勃发展,乡村生态环境问题日益凸显,生态乡村、美丽乡村建设也应运而生,引起了广泛关注。平阳县萧江镇乡村环境整治取得了不错的成绩。萧江镇的发展主要是依托塑包和印刷产业,对环境有较大的破坏。对于怎样减轻环境污染,提高乡村生态环境质量是萧江镇可持续发展急需解决的难题。本文利用网络资源,借鉴相关研究成果,通过实地调查,对萧江镇乡村生态环境进行研究,发现萧江镇生态环境主要存在的一些问题,
自尊分为内隐自尊和外显自尊,自尊是指个人基于自我评价产生和形成的一种自重、自爱、自我尊重,并要求受到他人、集体和社会尊重的情感体验。内隐自尊是指,人们在对与自我相关或者自我相关的客体进行评价时的一种积极态度的表现,是个体对自我无意识性的评价。二者的研究关系是自尊领域的热点话题之一,那么在不同的情绪状态下到底是内隐自尊容易受到外部环境影响还是外显自尊容易受到影响。我们通过实验来证明。本次实验分为两部
传染病动力学作为生态数学的一个重要分支,揭示了疾病的流行规律,可以使人们预测疾病的变化趋势.本文应用随机微分方程相关理论,建立并研究了一类埃博拉病毒的随机传染病模型
猴樟(Cinnamomum bodinieri Levl.)是一种适应力强,观赏性高的园林绿化树种,也是一种优良的经济树种,其广泛应用于医药、食品及工业领域。目前关于猴樟栽培繁育的研究越来越多,但是人们对于其生长发育习性及肥料需求特征仍不甚了解。合理的施肥措施能够有效的提高猴樟苗木质量、缩短其生长周期,促进猴樟苗木快速生长。本研究以猴樟一年生盆栽幼苗为研究对象,运用三元二次回归旋转设计对其进行了氮
多粒度决策理论粗糙集是处理不确定问题的有效工具,在许多决策问题中得到了广泛应用.本文以多粒度决策理论粗糙集为研究对象,对其在区间值信息系统中的模型以及和犹豫模糊集
冠状病毒是人类和动物的重要致病原,有的冠状病毒对人类和动物的危害还非常严重。猪德尔塔冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCoV)是一种新出现的猪肠道冠状病毒,于2011年首次从猪粪便中发现;2014年,PDCoV从美国腹泻猪群中检测并分离到,临床和动物感染实验均发现PDCoV可引起猪只精神沉郁、呕吐、急性水样腹泻、脱水甚至死亡等症状。流行病学调查表明,PDCoV是当前腹
水稻栽培历史悠久,种植面积广阔;稻谷是最重要的谷物之一;稻米营养丰富,是世界大部分地区的传统主食。值得说明的是,稻米的品质受品种、产地、种植及生长条件影响。因此,建立一种快速鉴别稻米品种及产地信息的方法,对维护消费者的利益,完善稻米市场具有重大意义。激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)具有检测速度快、多元素同时检测、无需样品复杂预处
在人类社会进步和经济发展的推动下,民众的基本温饱已经得到解决,同时可自由支配的收入比例逐渐提升,除了购买满足基本生存需要的物品外,还有经济能力地提高进行多样的购买来满足自己不同方面的需要。享乐品与实用品是人们日常生活中经常面临的两难选择。享乐品通常会让人们有愉悦的体验和感受,但是它们往往不是必要的生活用品。而实用品往往是必需品,更加强调功能性。敬畏情绪会引起相关的消费行为发生变化,或因此减少消费中