非均相UV-Fenton體系處理金屬絡(luò)合染料的研究.pdf

1、以傳統(tǒng)金屬絡(luò)合染料中的中性棗紅GRL、中性桃紅BL和中性蘭BNL為處理對(duì)象，利用鐵柱撐膨潤(rùn)土催化劑構(gòu)建非均相UV-Fenton體系，對(duì)上述三種金屬絡(luò)合染料進(jìn)行降解礦化研究，探討溫度、紫外波長(zhǎng)、過(guò)氧化氫濃度和初始pH值對(duì)降解過(guò)程的影響并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。研究探討鐵柱撐膨潤(rùn)土的穩(wěn)定性和重復(fù)利用性及其對(duì)染料中含有的重金屬離子的吸附性能。初步研究非均相UV-Fenton體系對(duì)金屬絡(luò)合染料的處理是否能同時(shí)滿足高效降解礦化有機(jī)配體和高效吸附去除重金屬

2、離子這兩方面的要求。主要研究結(jié)果包括：
　　 (1)非均相UV-Fenton體系具有高效的降解礦化能力，該體系對(duì)上述三種金屬絡(luò)合染料的降解率(30min)分別為98.8％、95.1％和73.2％，礦化率(120min)分別為88.4％、82.2％和68.8％，降解過(guò)程符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。
　　 (2)鐵柱撐膨潤(rùn)土能有效吸附去除染料降解過(guò)程中釋放的重金屬離子，反應(yīng)結(jié)束后溶液中重金屬離子(Co、Cr和Cu)濃度分別為0.9

3、43mg/L、0.384 mg/L和0.628mg/L，都低于相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。吸附實(shí)驗(yàn)表明鐵柱撐膨潤(rùn)土對(duì)4種重金屬離子的吸附能力為Cr(Ⅲ)>Cu(Ⅱ)>Co(Ⅱ)>Cr(Ⅵ)，其中對(duì)Cr(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的吸附符合Freundlich吸附等溫模式，對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir吸附等溫模式，對(duì)Co(Ⅱ)的吸附符合Freundlich和Langmuir吸附等溫模式。需要特別指出的是，金屬絡(luò)合染料中的絡(luò)合離子大部分為鉻，催化劑未經(jīng)

4、洗脫直接重復(fù)使用時(shí)，對(duì)含鉻金屬絡(luò)合染料中的Cr(Ⅱ)仍保持高效吸附去除能力，反應(yīng)后溶液中鉻濃度分別為0.384mg/L、0.324mg/L和0.270mg/L。
　　 (3)溫度對(duì)非均相UV-Fenton體系降解金屬絡(luò)合染料影響相對(duì)較小，上述三種金屬絡(luò)合染料降解過(guò)程的活化能分別為12.7 KJ/mol、16.3 KJ/mol和37.7KJ/mol。Fe(Ⅲ)光解還原生成Fe(Ⅱ)的量子產(chǎn)率隨紫外波長(zhǎng)的增加而下降，進(jìn)而影響金屬絡(luò)合

5、染料的降解速率。H2O2既是體系中羥基自由基的產(chǎn)生源，又是體系中羥基自由基的捕獲劑，導(dǎo)致H2O2濃度的增加對(duì)降解速率增幅有限。pH值對(duì)降解速率的影響因染料的不同而有所差別。
　　 (4)非均相UV-Fenton體系降解金屬絡(luò)合染料過(guò)程中，有鐵離子溶出現(xiàn)象。隨反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，溶出的鐵離子又被重新吸附于催化劑表面，表明該催化劑具有良好的穩(wěn)定性。催化劑在重復(fù)使用過(guò)程中表現(xiàn)出良好的重復(fù)利用性，在降解方面，中性棗紅GRL降解率(40min)