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偶氮染料产量占染料总生产量的五成以上，其结构性质稳定，利用传统生化方法难以降解。随着环境保护形式愈发严峻，亟需针对印染废水提出高效降解方法。过硫酸盐高级氧化法作为一种新兴的废水处理技术正得到国内外研究人员重视，但面临能耗高、效率低等问题。
本工作旨在解决过硫酸盐高级氧化技术存在的活化效率低、均相催化剂难以回收导致环境污染以及经济性差等问题，并利用印染废水高温排放的特点，提出了过硫酸盐/加热/Fe3O4@AC/超声波高级氧化技术用于处理含偶氮染料酸性红73废水。采用共沉淀法加浸渍法制备Fe3O4@AC催化剂并采用SEM、XRD和BET法等进行微观形貌和结构表征，发现活性炭孔隙结构被负载纳米Fe3O4填满，Fe3O4平均粒径为22nm，BET表面积为715.5m2/g，孔容为0.4354cm3/g；采用准一级动力学拟合方式研究并确定单独过硫酸盐及Fe3O4@AC/过硫酸盐组反应活化能，热活化(50℃)过硫酸盐降解AR73的速度相对较慢，单独过硫酸盐降解酸性红73反应活化能143.02kJ·mol-1，反应焓变ΔH为138.12kJ·mol-1，反应熵ΔS为133.16J·mol-1·K；当Fe3O4@AC加入体系时，降解速度提高了一倍，反应活化能与单独过硫酸盐相比降低了约56%；实验确定优选的反应条件为：酸性红73初始浓度50mg/L,过硫酸盐浓度7.5mmol/L，催化剂用量：染料浓度=40:1，超声频率80kHz，超声换能器标示功率80W，温度50℃，pH不进行调整，反应10min染料脱色率可达100%；所制备的Fe3O4@AC催化剂具有良好的磁性回收能力，5次重复应用催化剂回收率保持在83%；利用紫外-可见光分光光度计在特定波段区间内扫描光谱，通过观察反应过程中特征吸收峰的变化，发现偶氮键在反应初始阶段被迅速破坏，较复杂的有机结构被破坏，且对萘环结构进行了更为彻底的破坏，产生较少单环结构，但未被完全降解；应用抑制剂确定反应体系中活性物质，发现参与氧化反应的活性物质既包括HO?和SO4-?自由基，同时又包括非自由基活性物质单态氧1O2。其中由活性炭催化过硫酸根所产生的1O2占反应主导地位，表明本文所提出的超声/过硫酸盐/热/Fe3O4@AC降解酸性红73体系对于处理真实印染废水具有更宽的应用范围和广泛的应用前景。
本工作旨在解决过硫酸盐高级氧化技术存在的活化效率低、均相催化剂难以回收导致环境污染以及经济性差等问题，并利用印染废水高温排放的特点，提出了过硫酸盐/加热/Fe3O4@AC/超声波高级氧化技术用于处理含偶氮染料酸性红73废水。采用共沉淀法加浸渍法制备Fe3O4@AC催化剂并采用SEM、XRD和BET法等进行微观形貌和结构表征，发现活性炭孔隙结构被负载纳米Fe3O4填满，Fe3O4平均粒径为22nm，BET表面积为715.5m2/g，孔容为0.4354cm3/g；采用准一级动力学拟合方式研究并确定单独过硫酸盐及Fe3O4@AC/过硫酸盐组反应活化能，热活化(50℃)过硫酸盐降解AR73的速度相对较慢，单独过硫酸盐降解酸性红73反应活化能143.02kJ·mol-1，反应焓变ΔH为138.12kJ·mol-1，反应熵ΔS为133.16J·mol-1·K；当Fe3O4@AC加入体系时，降解速度提高了一倍，反应活化能与单独过硫酸盐相比降低了约56%；实验确定优选的反应条件为：酸性红73初始浓度50mg/L,过硫酸盐浓度7.5mmol/L，催化剂用量：染料浓度=40:1，超声频率80kHz，超声换能器标示功率80W，温度50℃，pH不进行调整，反应10min染料脱色率可达100%；所制备的Fe3O4@AC催化剂具有良好的磁性回收能力，5次重复应用催化剂回收率保持在83%；利用紫外-可见光分光光度计在特定波段区间内扫描光谱，通过观察反应过程中特征吸收峰的变化，发现偶氮键在反应初始阶段被迅速破坏，较复杂的有机结构被破坏，且对萘环结构进行了更为彻底的破坏，产生较少单环结构，但未被完全降解；应用抑制剂确定反应体系中活性物质，发现参与氧化反应的活性物质既包括HO?和SO4-?自由基，同时又包括非自由基活性物质单态氧1O2。其中由活性炭催化过硫酸根所产生的1O2占反应主导地位，表明本文所提出的超声/过硫酸盐/热/Fe3O4@AC降解酸性红73体系对于处理真实印染废水具有更宽的应用范围和广泛的应用前景。