超腐蝕鋁系合金對(duì)偶氮染料的快速降解研究.pdf

1、以機(jī)械合金化制備的雙金屬合金，由于合金表面的電化學(xué)不均勻性，使表面上出現(xiàn)許多微小的電極而組成大量微小的電池，從而具有超腐蝕性。本研究有合金的超腐蝕性能結(jié)合鋁即能和酸又能和堿反應(yīng)的特性，以針對(duì)偶氮染料廢水具有高濃度和堿性的難降解因素，制備了鋁系合金，對(duì)具有代表性的X-3B活性艷紅和酸性紅偶氮染料進(jìn)行了降解研究。
　　 本研究對(duì)通過(guò)機(jī)械合金化制備的鋁系合金處理活性艷紅進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，鋁系合金對(duì)活性艷紅表現(xiàn)出很好的活性和不同濃度范圍

2、適應(yīng)性，對(duì)不同濃度的偶氮染料溶液降解曲線的線性分析發(fā)現(xiàn)能夠較好的用零級(jí)反應(yīng)形式表示，染料以恒定的速度降解。由于合金自催化超腐蝕形成相對(duì)染料分子過(guò)量的還原性氫，從而使反應(yīng)速率常數(shù)在一定濃度范圍內(nèi)隨著初始濃度增加而加快。
　　 通過(guò)對(duì)鋁系合金降解前后的染料溶液進(jìn)行了氨氮的測(cè)定和B/C的測(cè)定，還利用TG-DSC、FTIR和GC-MS的手段對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行了分析，分析發(fā)現(xiàn)通過(guò)機(jī)械合金化制備的鋁系合金自催化超腐蝕形成的還原性氫首先攻擊分子中

3、的-N=N-和C-N鍵，打開(kāi)以后生成苯胺、萘環(huán)和NH4+（游離氨），在還原性氫的進(jìn)一步作用下，磺酸基脫落，生成了SO42-溶于溶液中，萘環(huán)被進(jìn)一步降解成苯和苯的同系物，三嗪環(huán)被打開(kāi)脫氯，生成游離氨和Cl-。機(jī)械合金化制備的鋁系合金對(duì)偶氮染料表現(xiàn)出很好的還原加氫能力，降解后染料溶液的可生化性提高，有利于染料的后續(xù)生化處理。
　　 應(yīng)用XRD，HRTEM、SEM等手段對(duì)Al-Cu合金反應(yīng)前后做了系統(tǒng)的表征，表征發(fā)現(xiàn)在機(jī)械球磨的作用下

4、，Cu原子擴(kuò)散到Al晶體里面，形成了Al-Cu固溶體，達(dá)到了原子水平上的結(jié)合。合金降解染料的具體反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生了點(diǎn)蝕現(xiàn)象，有明顯的蝕孔生成。合金對(duì)染料的降解機(jī)理具體包括點(diǎn)蝕過(guò)程中的電化學(xué)作用和Al(OH)3以及轉(zhuǎn)化成的鋁酸鹽的絮凝作用，而且絮凝作用對(duì)電化學(xué)作用具有促進(jìn)作用。
　　 通過(guò)本研究為染料還原降解的理論起到補(bǔ)充與豐富，也同時(shí)擴(kuò)展了超腐蝕合金的應(yīng)用范圍，為超腐蝕合金技術(shù)的進(jìn)一步推廣奠定了基礎(chǔ)。為鹽度高，濃度變化范圍大，呈堿