花生殼磁性炭材料構(gòu)筑非均相Fenton反應(yīng)去除亞甲基藍(lán)研究.pdf

1、本文用花生殼磁性碳材料作為催化劑構(gòu)筑非均相 Fenton體系，通過(guò)對(duì)比不同F(xiàn)enton催化劑（四氧化三鐵、氯化鐵、氯化亞鐵等）在相同反應(yīng)條件下對(duì)亞甲基藍(lán)的處理結(jié)果，最終得出花生殼磁性碳材料與氯化亞鐵對(duì)亞甲基藍(lán)溶液的處理效果十分顯著，由于氯化亞鐵在溶液中呈離子狀態(tài)，反應(yīng)后有鐵泥生成不易回收，對(duì)溶液造成二次污染。因此本實(shí)驗(yàn)選定用花生殼磁性碳材料作為 Fenton催化劑來(lái)對(duì)亞甲基藍(lán)進(jìn)行降解。采用靜態(tài)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)不同反應(yīng)條件下亞甲基藍(lán)的降解效果進(jìn)

2、行研究，確定最佳反應(yīng)條件為：1mL濃度為22.5mmoL/L的H2O2、20mL亞甲基藍(lán)溶液初始濃度為40mmoL/L、催化劑投加量為40mg、pH為6.2、反應(yīng)進(jìn)行時(shí)間為30min。以此最佳條件在常溫下進(jìn)行反應(yīng)亞甲基藍(lán)溶液的降解率高達(dá)99.6％，COD的去除率也較高。通過(guò)對(duì)花生殼磁性碳材料構(gòu)筑非均相 Fenton體系靜態(tài)降解亞甲基藍(lán)溶液的動(dòng)力學(xué)研究，考察了不同反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，確定了動(dòng)力學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)KB=0.12951min

3、-1，Ea（反應(yīng)活化能）為5051J/moL。
　　本研究在非均相Fenton體系對(duì)亞甲基藍(lán)溶液靜態(tài)降解的最佳反應(yīng)條件研究的基礎(chǔ)上，對(duì)動(dòng)態(tài)降解亞甲基藍(lán)溶液進(jìn)行研究。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)法考察了在不同溶液初始濃度、溶液 pH、催化劑投加量、流速等條件下亞甲基藍(lán)溶液的降解效果。當(dāng)反應(yīng)條件為：1L60mg/L的亞甲基藍(lán)溶液、1.3g花生殼磁性炭、75mL22.5mmoL/L的H2O2取，時(shí)間為反應(yīng)后溶液從有顏色時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)到255min（常溫下

4、每隔5min取樣測(cè)其濃度）?？疾烊芤旱某跏?pH值、雙氧水的濃度、流速、初始溶液濃度等單因素分別改變時(shí)，對(duì)亞甲基藍(lán)溶液的降解率的影響程度。從處理后的溶液有色開(kāi)始計(jì)時(shí)（每5min取一次樣測(cè)試其濃度）直至250min。當(dāng)處理后的亞甲基藍(lán)濃度趨于平衡時(shí)：⑴pH分別為1.72、3.18、4.93、6.8和9.0時(shí)亞甲基藍(lán)的降解率，pH值為1.72時(shí)，降解率大約為38.5%，而 pH為3.18時(shí)降解率大約為40.8%，pH增大到9.0時(shí)，降解率大

5、約為25.5%；⑵H2O2濃度分別為15mmoL/L、22.5mmoL/L、30mmoL/L、37.5mmoL/L和45mmoL/L時(shí)亞甲基藍(lán)的降解率，當(dāng)雙氧水濃度為15mmoL/L時(shí)，降解率約為32.97%，雙氧水濃度增加到45mmoL/L時(shí)，亞甲基藍(lán)的降解率約為24.03%；⑶催化劑用量分別為0.6g、0.8g、1.0g、1.3g和1.6g時(shí)亞甲基藍(lán)的降解率，催化劑投加量為0.6g時(shí)，亞甲基藍(lán)降解率約為13.32%，投加量增大到0.

6、8g時(shí)，降解率也增大為15.33%，持續(xù)增加催化劑的投加量直到1.6g時(shí)，溶液降解率達(dá)到31.5%；⑷流速為3.8cm3/min時(shí)，亞甲基藍(lán)降解率約為43.2%，流速增大為4.9cm3/min時(shí)，降解率約為36.2%，當(dāng)流速增大到8.4cm3/min時(shí)，降解率僅約為12.8%；⑸溶液初始濃度分別為20mg/L、40mg/L和60mg/L時(shí)亞甲基藍(lán)的降解率，降解率分別大約為42.8%、35.4%和27.7%，當(dāng)溶液的初始濃度分別為80mg