基于硫酸根自由基的过硫酸钠高级氧化法氧化降解染料的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:whp_cac
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
过硫酸盐是水溶液中最强的氧化剂之一,它的很多优点使它在污染物的降解和矿化应用中前景广阔。室温下PS非常稳定,需通过光、热、过渡金属(Fe2+等)等活化方式分解产生的SO4-·来氧化降解污染物。Fe2+作为自然界中最广泛存在的金属离子,在S2O82-的活化中应用普遍,但亚铁参与的过硫酸钠氧化反应存在对废液的pH要求高;污染物的矿化率低;Fe2+与污染物竞争SO4-·并向Fe3+快速转化等问题,限制了过硫酸盐高级氧化法的氧化能力。本研究通过用加热/零价铁(ZVI)代替亚铁离子活化PS及小分子酸络合的亚铁代替自由亚铁离子活化PS来解决此问题。首先以偶氮染料AO7为目标污染物,考察了热活化及ZVI活化PS降解AO7过程中各重要因素对降解率的影响及降解过程动力学,并将这两种活化结果进行了比较,同时将两种活化方式联合,使得活化体系中Fe2+快速持续的产生而获得最佳的降解效果。研究结果表明,热活化体系对AO7的降解符合一级动力学,其反应速率随温度(室温90℃)升高而增加,随PS浓度(112mmol·L-1)升高而增加。ZVI投加量为0.2g时,ZVI活化体系对AO7的氧化降解率最高,90min时达到95.6%。通过加热活化体系与ZVI活化体系的比较可以看出ZVI活化是更有效的PS活化方式。热与ZVI联合活化体系对AO7的降解是两段一级动力学过程,它们的协同活化效应增加了AO7降解反应的效率,热活化体系中ZVI的加入使加热活化体系对AO7降解的表观活化能Ea由原来的130.26kJ·mol-1降低到27.70kJ·mol-1,使反应条件变的温和。而后以蒽醌染料活性艳蓝KN-R为目标污染物,研究了pH及不同pH条件下络合剂对于络合的亚铁活化过硫酸钠氧化去除KN-R的影响;并对络合体系与未络合体系进行比较。实验结果表明,由于PS在酸性条件下降解速度最快及酸性条件下主导自由基SO4-·氧化还原电位大于碱性条件下的HO·,所以酸性条件下KN-R的去除率远大于中性及碱性条件。pH=3时,EDTA体系KN-R3h剩余率仅为17.0%,PS的消耗率最低为32.3%,EDTA是酸性条件下的最佳络合剂选择;pH=7时,EDTA、柠檬酸体系3d后KN-R的剩余率分别为11.3%、12.4%,PS消耗率仅为28.9%、28.0%,是中性条件的最佳络合剂选择;pH=10时,葡萄糖酸、柠檬酸、EDTA、酒石酸体系对KN-R的去除率及PS的消耗率基本相同,均能充当亚铁离子的络合剂。微量的亚铁存在时,络合剂的加入能很好地提高污染物的去除率,3d后从52.5%提高到79.3%,说明PS适合于污染物的原位化学氧化降解(ISCO)。最后研究了基于硫酸根自由基的过硫酸钠高级氧化法氧化降解偶氮染料AO7的机理。AO7在水溶液中有两种结构,偶氮式结构和醌腙式结构,在UV-VIS扫面图中有4个特征吸收峰,分别代表了AO7的苯环、萘环和发色基团。70℃下热活化的PS/AO7体系中,各结构降解效率为发色集团>萘环>苯环,在反应时间3h、2h、2h内均符合降解一级动力学,动力学速率常数分别为0.026min-1、0.009min-1、0.003min-1。反应过程中溶液的pH不断降低,从初始的6.2降到8h后的3.0,说明反应过程中酸性物质的生成。萘、2-萘酚、领苯二甲酸被认为是反应过程的最初中间产物,并由此而产生间二甲基苯、对二甲基苯、乙苯、苯酸、苯酚等中间产物,但并未检测到小分子酸的存在。
其他文献
"中国梦"的提出,对于大学生理想信念教育具有重要的理论意义和现实意义。"中国梦"作为激励大学生努力奋斗的方向和树立崇高理想信念的精神动力,不仅丰富了教育内容,更为大学生理
根据衍射理论及艾里函数的定义,在考虑产生艾里光束立方相位掩模板的中心偏离傅里叶变换透镜光轴的情况下,理论推导了艾里光束的强度峰值轨迹表达式,并研究了光束初始发射角
当前我国正处在社会转型关键期,各种社会问题也随之出现,对大学生理想信念也产生了重要的影响。结合当前大学生实际特点,深刻剖析社会转型背景下大学生理想信念存在的问题,分
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
本文针对高校能源消耗现状进行分析,找出成因,并提出高校节能措施,为创建节约型高校提供方法和途径。
介绍了离散余弦变换(DCT)的方法,并在MATLAB数学分析工具环境下,探讨了DCT在语音和图像信号变换及压缩中的应用。仿真实验表明,用MATLAB来实现DCT变换的语音和图像压缩,具有
为了消除自重和热应力对大口径平面反射镜面形精度的影响,采用有限元分析方法,对比分析了在-20℃环境温度下采用背部固定约束与背部浮动约束获得的反射镜面形仿真数据,设计了
目的研究优质护理干预模式对于改善心血管内科患者焦虑抑郁的临床效果。方法选取2018年6月~2019年6月间在我院住院治疗的168例患者进行研究,按照数字随机分组的方法等分为常
随着中国社会劳动力资源的更新换代,使90后新生代逐步成为社会劳动力的生力军,他们在企业的发展中扮演着越来越重要的角色。作为中国的新生代,90后群体有着他们鲜明、独特的
"神话型女性形象"是大江健三郎通过阅读欧洲文学家的作品而提出的文学手法。借助该手法,大江成功地塑造了仓木麻里惠这一女性形象。不过,在创作的过程中,大江仍然发挥了其独