天然礦物材料非均相Fenton反應(yīng)評價與優(yōu)化.pdf

1、非均相Fenton技術(shù)對有機(jī)廢水具有較好的降解效果，最近幾年吸引了越來越多學(xué)者的關(guān)注。本研究以天然礦物材料麥飯石和鐵電氣石為原材料，采用液相沉積法在麥飯石表面原位生長磁性納米Fe3O4顆粒(MFM)，采用低溫?zé)Y(jié)法制造多孔電氣石陶粒(PSC)，以這兩種材料作為非均相Fenton催化劑。運(yùn)用X射線衍射(XRD)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、Zeta電位儀和振動磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等測試技術(shù)

2、對MFM和PSC樣品進(jìn)行表征。以有機(jī)染料甲基橙(MO)和亞甲基藍(lán)(MB)為目標(biāo)污染物，評價這兩種材料的非均相Fenton反應(yīng)效能，并采用響應(yīng)曲面法(RSM)對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。
　　對于MFM非均相催化劑，分析測試結(jié)果表明:Fe3O4粒子分布均勻，通過化學(xué)鍵連接，F(xiàn)e3O4生長牢固，具有較強(qiáng)的磁性能，能夠通過外加磁鐵迅速分離。當(dāng)以85％的Fe3O4含量，95℃的水浴溫度，3h的合成時間，制備的MFM復(fù)合催化劑用量為1g/L時，

3、對MO染液的脫色率達(dá)84.61％。效能評價結(jié)果表明:隨著溶液初始pH值、初始H2O2濃度的增加，MO有機(jī)染料的脫色率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢;隨著MFM用量、反應(yīng)溫度的增加MO有機(jī)染料的脫色率逐漸提高;隨著MO有機(jī)染料初始濃度的變大，MO的脫色率減小。RSM優(yōu)化分析表明:pH值3.1、H2O2濃度14.98 mM，催化劑用量2.13 g/L、反應(yīng)時間120 min，此條件下MO有機(jī)染料的實(shí)際脫色率為81％，與預(yù)測值81.75％相對誤差為0

4、.75％，表明模型的準(zhǔn)確可靠性高。
　　對于PSC非均相Fenton催化劑，分析測試結(jié)果表明:多孔電氣石陶粒表面疏松多孔。效能評價結(jié)果表明:當(dāng)溶液的初始pH值、初始H2O2濃度增加時，MB的脫色率先上升后下降;而當(dāng)催化劑用量、反應(yīng)溫度增加時，MB的脫色率逐漸上升;隨著MB濃度的增加，MB的脫色率呈減小趨勢。RSM優(yōu)化分析表明:pH值2.41、H2O2濃度為9.85 mM，催化劑用量6.98 g/L、反應(yīng)時間99 min，此條件下的