納米磁改性膨潤(rùn)土的制備及其性能研究.pdf

1、以類Fenton法為代表的高級(jí)氧化技術(shù)是近幾十年發(fā)展起來的用于處理難降解有機(jī)污染物的新型水處理技術(shù)。焦化廢水組成復(fù)雜，含大量生物難降解有機(jī)物，如多環(huán)芳烴，是極難處理的有機(jī)廢水。經(jīng)二級(jí)處理后，廢水COD和色度等指標(biāo)仍難達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。本研究旨在制備出一種新型非均相磁性類Fenton催化劑—納米磁性膨潤(rùn)土，將其用于降解處理0.5 mmol·L-1橙黃Ⅱ溶液和焦化廢水的再生處理。研究主要結(jié)論如下:
　　(1)制備適宜的鋁柱撐劑，與鈉化

2、膨潤(rùn)土進(jìn)行離子交換，得到鋁柱撐膨潤(rùn)土。經(jīng)比表面積分析和X射線粉末衍射表征，結(jié)果表明，在A1/膨潤(rùn)土=10 mmol/g，煅燒溫度400℃的柱撐條件下，膨潤(rùn)土層間距由1.50 nm增大到1.82 nm，比表面積由72.30 m2·g-1增大到130.96 m2·g-1。
　　(2)使用共沉淀法，在鋁柱撐膨潤(rùn)土表面負(fù)載納米Fe3O4，制得負(fù)載比例分別為30％(M30)和50％(M50)的磁性催化劑。使用掃描電鏡、傅里葉紅外、比表面積分

3、析和X射線粉末衍射等技術(shù)進(jìn)行表征。分析結(jié)果表明，負(fù)載的納米Fe3O4未發(fā)生明顯團(tuán)聚，粒徑約為20～30nm，M30和M50比表面積分別為128.26 m2·g-1和103.83 m2·g-1。
　　(3)將制備的納米磁性膨潤(rùn)土用于降解橙黃Ⅱ模擬廢水。在催化劑投加量為0.7 g·L-1，初始pH=3.0，反應(yīng)溫度為50℃，初始H2O2濃度=21.0 mmol·L-1條件下，催化效果最佳，脫色率能達(dá)100％，UV254去除率達(dá)80％，

4、COD從336 mg·L-1降低到44.27 mg·L-1以下。同時(shí)通過在相同pH，溫度下的對(duì)比試驗(yàn)研究M30和M50的催化劑的性能，發(fā)現(xiàn)二者催化性能相近。
　　(4)紫外光不僅可以極大的促進(jìn)O(Ⅱ)的降解，而且當(dāng)UV-H2O2體系和Fe3O4-H2O2體系結(jié)合起來時(shí)能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步促進(jìn)催化效果進(jìn)一步提高。在催化劑使用量為0.6g·L-1， T=40℃，初始pH=3和初始H2O2濃度為21 mmol·L-1，反應(yīng)3h可達(dá)到1