微波強(qiáng)化零價(jià)鋁去除水中2,4-二氯苯酚的研究.pdf

1、由于零價(jià)金屬具有較高的還原能力，近年來在污水處理的研究中不斷發(fā)展，其高效、低毒、來源廣、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在染料、電鍍、含氯有機(jī)物以及含重金屬的廢水處理中已得到廣泛的應(yīng)用，尤其以零價(jià)鐵最具有代表性。研究表明，與零價(jià)鐵相比，零價(jià)鋁具有易產(chǎn)生活性氧、Al3+抗沉淀性強(qiáng)、高電子轉(zhuǎn)移驅(qū)動(dòng)力(E0=-1.677 V)等特點(diǎn)，在降解含難降解有機(jī)物時(shí)，有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用潛力。目前，已有一些研究者將零價(jià)鋁應(yīng)用于水環(huán)境中雙酚A、4-氯酚的降解，均取得了良

2、好的去除效果。
　　微波是指波長(zhǎng)在1 m～1 mm，頻率范圍300 MHz～300 GHz的電磁波。由于微波可選擇性地對(duì)物質(zhì)加熱，在化學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。微波在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用一方面是由于微波輻照可快速殺死環(huán)境中的有毒有害微生物，另一方面是因?yàn)橐恍┠軓?qiáng)烈吸收微波的“敏化劑”，在微波輻照下能產(chǎn)生化學(xué)活性非常高的反應(yīng)“熱點(diǎn)”，誘導(dǎo)催化難降解物質(zhì)的分解。因此微波技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域也得到了越來越多的重視，并被不斷地應(yīng)用到水環(huán)境中的污染物、

3、大氣中的氮氧化物、硫氧化物以及土壤環(huán)境中多溴聯(lián)苯的治理中。
　　本實(shí)驗(yàn)通過將零價(jià)鋁金屬還原能力與微波的選擇性熱效應(yīng)相結(jié)合，考察了微波的誘導(dǎo)催化零價(jià)鋁顆粒對(duì)水溶液中2，4-二氯苯酚去除效果的影響，并對(duì)降解產(chǎn)物和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了分析和探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：微波輻照對(duì)零價(jià)鋁顆粒去除水中的2，4-二氯苯酚具有顯著的強(qiáng)化作用，同時(shí)2，4-二氯苯酚的降解速率也得到顯著提高；在未引入微波輻照，零價(jià)鋁最佳投加量2.0 g，最佳反應(yīng)溫度50℃、最適pH

4、=2.5時(shí)，反應(yīng)4h，50 mL100 mg/L的2，4-二氯苯酚水溶液中，2，4-二氯苯酚的去除率達(dá)到最大，為51.52%，實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)2，4-二氯苯酚的去除率隨著零價(jià)鋁投加量以及反應(yīng)溫度溫度的增加而增加，隨著溶液pH值的增大而減??；酸性條件下，零價(jià)鋁與溶解氧反應(yīng)生成H2O2，并與H2O2發(fā)生電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生羥基自由基，具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基進(jìn)而與溶液中的2，4-二氯苯酚作用而達(dá)到去除水中2，4-二氯苯酚的目的；零價(jià)鋁投加量2.0 g，輻