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為處理對象，利用鐵柱撐膨潤土催化劑構(gòu)建非均相UV-Fenton體系，對上述三種金屬絡(luò)合染料進行降解礦化研究，探討溫度、紫外波長、過氧化氫濃度和初始pH值對降解過程的影響并進行動力學(xué)分析。研究探討鐵柱撐膨潤土的穩(wěn)定性和重復(fù)利用性及其對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體系對金屬絡(luò)合染料的處理是否能同時滿足高效降解礦化有機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％，降解過程符合準(zhǔn)一級動力學(xué)方程。
　　 (2)鐵柱撐膨潤土能有效吸附去除染料降解過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)。吸附實驗表明鐵柱撐膨潤土對4種重金屬離子的吸附能力為Cr(Ⅲ)>Cu(Ⅱ)>Co(Ⅱ)>Cr(Ⅵ)，其中對Cr(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的吸附符合Freundlich吸附等溫模式，對Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir吸附等溫模式，對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，對含鉻金屬絡(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)溫度對非均相UV-Fenton體系降解金屬絡(luò)合染料影響相對較小，上述三種金屬絡(luò)合染料降解過程的活化能分別為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)率隨紫外波長的增加而下降，進而影響金屬絡(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濃度的增加對降解速率增幅有限。pH值對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)合染料過程中，有鐵離子溶出現(xiàn)象。隨反應(yīng)繼續(xù)進行，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)