生物质及其复合材料的制备及其处理有机染料的性能研究

来源 :东北石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengraul
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有机染料废水的污染是目前亟待解决的环境问题之一。吸附法和光催化法是处理染料废水最为常见的方法。本论文选取一种生物质材料向日葵茎髓(SSP)作为亚甲基蓝的吸附剂,并对其动态吸附亚甲基蓝的性能进行了评测。采用离子交换法和化学沉淀法制备了氧化亚铜光催化剂,对其光催化降解亚甲基蓝的性能进行了分析。采用原位合成法将SSP与氧化亚铜复合,制备了氧化亚铜/向日葵茎髓复合材料(Cu2O/SSP),研究了“吸附-光催化”的协同作用下处理含亚甲基蓝废水性能。研究了不同的操作条件(溶液流速、床层高度、溶液浓度)对SSP动态吸附亚甲基蓝性能的影响。结果表明:(1)SSP对亚甲基蓝动态吸附的最佳操作条件为亚甲基蓝溶液流速为15 m L/min,浓度为200 mg/L,床层高度5 cm,此时,SSP对亚甲基蓝动态吸附穿透时间为330min;(2)BDST模型能够很好地描述向日葵茎髓动态吸附行为。采用XRD、SEM、FTIR等表征手段,分析比较了离子交换法和化学沉淀法制备的Cu2O光催化剂的晶体结构和形貌,研究了过氧化氢浓度对Cu2O光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明:(1)过氧化氢的加入有效解决了Cu2O材料光催化降解MB过程中光腐蚀的问题;(2)随着过氧化氢浓度的提高,Cu2O对亚甲基蓝光催化降解率先增加后降低,当过氧化氢的浓度为7.5%时,Cu2O光催化效果最佳,降解10 min对亚甲基蓝的去除率可达80.7%。研究了Cu2O/SSP复合材料对亚甲基蓝的吸附性能和光催化性能。结果表明:(1)Cu2O/SSP复合材料对水体亚甲基蓝的吸附过程符合Freundilic等温吸附模型,动力学过程符合准二级动力学模型,最大吸附容量可达163.93 mg/g;(2)Cu2O/SSP复合材料具有较好的光催化去除亚甲基蓝性能,吸附饱和后,光照60min时,亚甲基蓝去除率达到72.7%,与无光催化性能的SSP相比,亚甲基蓝去除率提高了15.6%;(3)Cu2O/SSP复合材料处理亚甲基蓝之后,可以通过光再生的方式实现自清洁,表明其具有良好的光再生性能。
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