Fe2O3/MCM-41吸附去除及催化H2O2/PMS降解RhB的研究

摘要

染料废水具有色度大、难降解的特点，一般的生化处理方法并不适用。而以芬顿技术为代表的高级氧化技术由于其原料消耗大、pH应用范围窄以及回收利用困难的缺陷限制了其广泛应用。为解决以上问题，本文采用浸渍法制备Fe2O3/MCM-41负载型催化剂，分别开展吸附、催化双氧水/过硫酸氢钾三种不同体系去除罗丹明B的研究，考察各因素对罗丹明B去除的影响，并且对吸附去除及催化降解的机理进行了探讨。
　　首先，以浸渍法制备铁含量为7％的Fe2O3/MCM-41复合材料吸附罗丹明 B溶液，考察了溶液pH值、温度及Fe2O3/MCM-41用量等因素对吸附的影响。在pH值为4，Fe2O3/MCM-41用量0.4g，温度为20℃的条件下吸附120min，罗丹明B的去除率能达到93.7%。实验数据拟合结果表明，Lagergren拟二级动力学模型能准确描述各因素对吸附速率的影响。内扩散模型对吸附机理的研究发现，颗粒内扩散并不是吸附过程的唯一控制步骤。
　　其次，以浸渍法制备铁含量为10%的Fe2O3/MCM-41负载型催化剂，类芬顿催化降解罗丹明B，在Fe2O3/MCM-41用量0.1g，H2O2用量1mol/L，pH值4，温度为80℃的反应条件下，处理100mg/L罗丹明B溶液30min降解率达99.2%。与H2O2降解以及Fe2O3/MCM-41吸附的对比试验表明，类芬顿体系对罗丹明B的去除效果显著。机理研究表明类芬顿体系中吸附与降解同时发生，但真正使罗丹明B完全脱色的是·OH对罗丹明B分子的降解作用。此外，降解过程中产生的酸性物质可能会提高体系酸度，促进·OH产生，加速反应进行。
　　最后，以Fe2O3/MCM-41-PMS体系降解罗丹明B，得出了最适宜的降解条件：Fe2O3/MCM-41用量1g/L，PMS浓度0.06mol/L，pH值为4，温度80℃。在此条件下，30min可使罗丹明B降解率达98.4%。在此基础上，分别应用Fe2O3/MCM-41-PMS体系及Fe2O3/MCM-41-H2O2体系对甲基橙溶液、甲基橙与罗丹明B混合溶液进行降解，结果表明，两种体系均展现出很好的处理效果。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1文献综述

1.1染料废水

1.2物理处理法

1.3生物处理法

1.4化学处理法

1.5高级氧化技术

1.6本课题研究的目的与内容

2 Fe2O3/MCM-41对罗丹明B的吸附性能研究

2.1引言

2.2实验内容

2.3结果与讨论

2.4本章小结

3 Fe2O3/MCM-41类芬顿催化降解罗丹明B的研究

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4本章小结

4 Fe2O3/MCM-41-过硫酸氢钾降解染料废水的研究

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位论文期间发表的学术论文目录

声明