金屬離子對NaNO2催化氧化降解染料的影響研究.pdf

1、濕式氧化法(Wet Air Oxidation)是在高溫(423-623K)、高壓(0.5-20MPa)下，以氧氣為氧化劑，將高濃度、有毒、有害、難生物降解有機污染物氧化分解為CO2和H2O等無機物或小分子有機物的一種高效的高級氧化技術。本文應用以此技術為基礎發(fā)展起來的催化濕式氧化法(CWAO)法對染料水溶液進行了實驗研究。
　　 選取蒽醌染料酸性藍129(AB129)為研究對象，采用催化濕式氧化技術，在以NaNO2為催化劑的基

2、礎上，詳細考察了Cu2+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Cr3+、Fe3+6種金屬離子助催化劑對AB129降解的影響。溶液初始濃度固定為100 mg/L(0.22mM)，初始pH值為2.5，氧氣壓力為0.5 MPa，溫度為150℃，當助催化劑：NaNO2：AB129的物質的量之比為0.2:0.6:1時，通過比較發(fā)現(xiàn)在相同的反應時間內6種金屬離子的催化活性大小依次為Fe3+>Cu2+>Cr3+>Co2+>Mn2+≈Ni2+，并且在NaNO

3、2/FeCl3體系下，反應2h后，AB129的脫色率達到了100％。在此基礎上進一步考察了NaNO2/FeCl3體系中COD的變化情況，結果顯示，反應4h后，NaNO2和FeCl3聯(lián)合使用相對于單獨使用FeCl3和NaNO2時，體系COD去除率分別提高了21％和45％，達到了68％。結合UV-vis光譜圖可知，AB129分子最終礦化為CO2和小分子有機物。
　　 對NaNO2/FeCl3體系進行了反應機理的初探，在反應中通常通過

4、添加自由基捕捉劑進行自由基的間接測定，對于O2-·一般使用苯醌為捕捉劑，對于·OH，主要的捕捉劑有Br-，異丙醇。對于對苯醌和NaBr，從脫色率和紫外-可見光譜圖看，反應過程中隨著它們用量的增加，對AB129的脫色影響效果越明顯，均起到了一定程度的抑制作用。對于異丙醇，從脫色率來看，隨著其用量的增加，脫色效果卻越好，但結合紫外-可見光譜圖看出，異丙醇依舊是·OH的捕捉劑，減少了羥基自由基，從而抑制了催化氧化降解芳環(huán)結構。由實驗結果以及在