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富铁蒙脱石悬浮液中橙黄Ⅱ的光催化降解研究

作　者: 吕泊
导　师: 王宗平
学　校: 华中科技大学
专　业: 市政工程
关键词: 蒙脱石橙黄Ⅱ 光催化羟基自由基草酸盐
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

来自印染行业的染料废水的污染已经成为一种严重的环境问题。橙黄Ⅱ是一种偶氮染料,它具有包含两个氮原子的偶氮键,是印染行业中应用较多的一种染料。传统的印染废水处理技术普遍采用生化法,混凝沉淀法,混凝气浮,化学氧化及活性炭吸附法等,这些方法存在的缺点是运行费用较高,不宜管理,易形成二次污染。目前,处理印染废水的新方法有光催化法和声化学方法,其机理都是利用产生的·OH的强氧化性达到降解有机染料的目的。由于自然材料成本低且易于大规模应用,利用其作为光催化剂已进行了大量的研究,但是利用富铁蒙脱石作催化剂和吸附剂在UV条件下光催化降解有机染料还很少报道,因此本课题对在富铁蒙脱石悬浮液中橙黄Ⅱ的光催化降解进行了研究。本课题研究利用15W的UV紫外灯(λ= 254 nm, I = 48.4μW/cm2)光照,对在富铁蒙脱石悬浮液(2.24% Fe2O3)中的橙黄Ⅱ进行光降解。橙黄Ⅱ的降解率受MMt投加量、溶液pH值、染料初始浓度、光照等的影响显著,实验结果表明,在紫外光照条件下,当MMt投加量为1.5g/L,溶液pH为3,染料初始浓度较为20mg/L时,橙黄Ⅱ的降解效果最佳,1h时降解率达到44.53%。反应中产生的具有强氧化性的羟基自由基的是橙黄Ⅱ降解的主要物质,溶解在富铁蒙脱石悬浮液中的自由Fe离子,蒙脱石中结构态的铁以及纳米微粒表面的高度活跃性在反应中促进了·OH自由基的生成。其中光降解效果的74.54%由自由Fe离子完成。橙黄Ⅱ在MMt悬浮液中的光降解主要发生在MMt表面。重复利用MMt,其光催化活性并没有明显的降低。同时为了探讨橙黄Ⅱ在富铁蒙脱石和草酸盐悬浮液中的光催化降解,对实验体系进行了改良,在原来的富铁蒙脱石悬浮液体系中加入草酸钠,引入草酸根,对橙黄Ⅱ在新体系中的光催化降解进行了研究。实验结果表明富铁MMt在染料废水处理方面是一种很有潜能的光催化剂。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-29
  1.1 引言  9-10
  1.2 印染废水概述  10-21
  1.3 蒙脱石简介  21-23
  1.4 光催化氧化处理染料废水的研究概况  23-26
  1.5 本课题研究意义、内容和创新性  26-29
2 蒙脱石/光催化降解橙黄Ⅱ的研究  29-49
  2.1 引言  29-30
  2.2 实验部分  30-34
  2.3 结果与讨论  34-42
  2.4 MMt/UV 工艺降解机理分析  42-48
  2.5 本章小结  48-49
3 蒙脱石/草酸/光催化降解橙黄Ⅱ的研究  49-58
  3.1 引言  49
  3.2 实验部分  49-50
  3.3 结果与讨论  50-55
  3.4 MMt/草酸钠/UV 工艺降解机理分析  55-57
  3.5 本章小结  57-58
4 结论与建议  58-60
  4.1 结论  58-59
  4.2 建议  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-68

富铁蒙脱石悬浮液中橙黄Ⅱ的光催化降解研究

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