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近年来,水资源短缺和水污染问题越发突出,而水资源匮乏会对工业生产产生极其巨大的影响,利用中水回用技术对工业污水进行处理以进行工业循环再利用,达到节约水资源,保护环境的目的。纺织印染行业是用水量较大的工业行业,在生产过程中会产生大量的印染废水,这些废水往往含有染料、助剂、纤维杂质和无机盐等,成分复杂,而且其废水色度高,直接排放会对自然环境和生态平衡造成巨大威胁,因此开发高效环保、出水水质高的染料废水处理方法迫在眉睫。高级氧化技术具有氧化能力强、处理速度快、能深度处理大部分有机污染物、处理水质可回用等优势已经得到广泛的研究。在本文中,我们利用金属酞菁负载纤维对染料进行氧化降解脱色,以达到染色废水脱色回用的目的。本论文采用改性钴酞菁负载粘胶纤维(CoTDTAPc-VF)作为催化纤维,在助剂W和氧化剂H2O2作用下形成CoTDTAPc-VF/W/H2O2体系,研究了该体系催化氧化降解染料的性能;在CoTDTAPc-VF/W/H2O2体系的研究基础上制备了同时具有金属钴酞菁催化性能和助剂W促进催化性能的新型催化碳纤维(CoPc-CF),研究CoPc-CF/H2O2体系催化氧化降解染料的性能。具体研究内容和结果如下:1、考察了助剂W的加入对CoTDTAPc-VF/H2O2体系在碱性条件下催化氧化降解活性红X-3B性能的影响。CoTDTAPc-VF/H2O2体系下,30min后活性红X-3B的剩余率为82.14%,而当助剂W加入CoTDTAPc-VF/H2O2体系后,发现30min后活性红X-3B的剩余率只有5.23%,这说明助剂W能够有效促进CoTDTAPc-VF/H2O2体系催化降解染料活性红X-3B。2、考察了CoTDTAPc-VF/W/H2O2体系在不同条件下对活性红X-3B进行催化氧化降解。温度越高,染料降解越快;H2O2用量越高有利于提高染料的降解速率;在中性到弱碱性较宽的pH范围,都有较高的降解效率;助剂W用量过多抑制催化降解效果;无机盐对催化降解基本没有影响;催化纤维多次循环使用后其催化活性并没有明显的降低。此外,还考察了CoTDTAPc-VF/W/H2O2体系对活性黑KN-B和活性蓝M-BRE催化降解性能,结果表明反应30min染料降解率也能达到80%以上。3、受助剂W能提高催化活性的启发,制备了同时具有金属钴酞菁和W基团的新型催化碳纤维(CoPc-CF)。在加入氧化剂H2O2的条件下,催化纤维CoPc-CF能够对活性红X-3B进行有效氧化脱色,这说明CoPc-CF具有良好的催化活性。4、考察了温度、染料初始浓度、催化纤维用量、H2O2浓度、pH值对CoPc-CF/H2O2体系催化氧化降解染料性能的影响。研究发现升高温度,氧化降解速率明显得到提高;染料初始浓度越高,催化氧化速率越慢;CoPc-CF和H2O2用量增加都能促进催化氧化降解效率;CoPc-CF/H2O2体系在中性和弱碱性条件下有较好的催化降解效果。还考察了无机盐、异丙醇对CoPc-CF/H2O2体系催化氧化降解染料性能的影响,发现NaCl和Na2SO4的存在对CoPc-CF/H2O2体系催化氧化过程没有影响;而异丙醇的加入会抑制了催化氧化过程。CoPc-CF/H2O2体系对不同结构的活性染料有不同的催化氧化速率。CoPc-CF对活性红X-3B多次氧化降解后,仍然能够对其催化氧化降解,重复使用性较好。