活性炭負(fù)載貴金屬催化去除飲用水中溴酸鹽的初步研究.pdf_第1頁
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1、針對(duì)傳統(tǒng)活性炭法對(duì)去除溴酸鹽存在的效率低、缺乏長(zhǎng)效性等缺陷,本課題組首次提出了在不外加還原劑及常規(guī)反應(yīng)條件下,以負(fù)載貴金屬的活性炭為催化劑,催化還原水中的溴酸鹽。研究?jī)?nèi)容包括催化劑的效能和影響因素研究、溴酸鹽的去除機(jī)理等,以期為飲用水中溴酸鹽的去除提供新材料和新方法。
  首先,開展了載銀活性炭催化去除溴酸鹽的探索性研究。研究?jī)?nèi)容包括載銀活性炭制備參數(shù)的優(yōu)化以及溴酸鹽初始濃度、pH和共存陰離子等影響因素對(duì)載銀活性炭活性的影響。結(jié)果

2、表明,載銀活性炭的最佳制備條件為焙燒溫度400℃、焙燒時(shí)間3h、負(fù)載量0.05%、氮?dú)夥諊鸵糟y氨為前驅(qū)物。酸性條件有利于載銀活性炭對(duì)溴酸鹽的去除;當(dāng)催化劑濃度固定時(shí),溴酸鹽初始濃度越大,載銀活性炭的去除效率越低;共存陰離子不利于溴酸鹽的去除,其中NO3-的影響最大,而F-的影響最小。
  其次,在載銀活性炭去除溴酸鹽的基礎(chǔ)上,開展了載貴金屬活性炭催化劑(M/AC)去除溴酸鹽的研究??疾炝薘u/AC、Pd/AC、Ir/AC、Au/

3、AC、Rh/AC、Pt/AC和Ag/AC七種載貴金屬活性炭對(duì)溴酸鹽的去除效果,發(fā)現(xiàn)載釕活性炭(Ru/AC)對(duì)溴酸鹽的去除率最高,達(dá)到97%。通過對(duì)反應(yīng)體系中溴元素的平衡研究,發(fā)現(xiàn)溴元素的回收率達(dá)97%,可知溶液中的溴酸鹽幾乎完全被Ru/AC催化還原為溴離子。分析了Ru/AC催化還原溴酸鹽可能的路徑,即在反應(yīng)體系中RuO2作為電子供體,溴酸鹽作為電子受體,被還原為溴離子,同時(shí)RuO2轉(zhuǎn)化成RuO3。由于RuO3極不穩(wěn)定,會(huì)分解成RuO2和

4、O2。
  最后,以優(yōu)選的Ru/AC為研究對(duì)象,開展了載釕活性炭催化去除溴酸鹽的影響因素研究。研究?jī)?nèi)容包括載釕活性炭制備參數(shù)的優(yōu)化、反應(yīng)影響因素分析及RSSCT試驗(yàn)。結(jié)果表明,載釕活性炭的最佳制備條件為焙燒溫度500℃、焙燒時(shí)間2h、負(fù)載量0.1%和氮?dú)夥諊?。原水中腐殖酸的存在?huì)影響Ru/AC對(duì)溴酸鹽的去除效率。當(dāng)催化劑濃度固定時(shí),溴酸鹽初始濃度越大,Ru/AC去除效率越低。酸性條件有利于Ru/AC對(duì)溴酸鹽的去除,當(dāng)pH為6.4時(shí)

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