高浓度孔雀石绿染料废水的微波处理研究

摘要

本文研究了在微波辐射下，H<,2>O<,2>单独氧化及协同四种具有吸附性能的催化剂(钙型分子筛、氧化铝、膨润土及钛柱撑改性膨润土)处理高浓度孔雀石绿(MG)模拟染料废水。考查了微波辐射时间、H<,2>O<,2>及催化剂用量等条件对染料脱色率的影响，讨论了染料脱色反应动力学，并与相同条件下电炉加热和日光光解的脱色效率作了比较。通过高效液相色谱、紫外一可见光谱、红外光谱、核磁共振及XRD等分析手段初步分析了降解产物，推测了作用机理。 结果表明无论是H<,2>O<,2>或膨润土单独作用还是H<,2>O<,2>分别与分子筛、氧化铝与钛柱撑膨润土协同作用，微波辐射均能在8min内令400mg．L<'-1>的高浓度孔雀石绿模拟染料废水脱色、降解，脱色率达99.0％以上，且比之相同条件下的电炉加热与光照降解处理效率均有明显提高。除膨润土原土外，各催化剂与H<,2>O<,2>结合使用均能有效促进降解反应进行，提高处理效率。但各催化剂用量差异较大，以分子筛用量最少，氧化铝用量最多。染料脱色率都随辐射时间、H<,2>O<,2>及催化剂用量提高而提高。对膨润土进行钛柱撑改性，可以提高处理效率。除微波/H<,2>O<,2>/氧化铝协同作用时孔雀石绿的降解为零级反应外，其余都符合一级反应动力学规律。 对液相中的降解产物进行了高效液相色谱联合紫外一可见光谱检测，初步确定了产物种类。发现各处理方法均破坏了MG分子结构，生成了多种降解产物。且经各方法处理后的液相残留物基本相同，以小分子产物数量最多，降解较彻底。通过红外光谱、核磁共振、XRD等分析手段初步分析了不同处理方法各自作用机理。发现各方法反应机理有所不同，高活性自由基(如·OH)都对降解起了主要作用。本次实验结果说明微波技术在处理难降解的孔雀石绿染料废水方面具有比传统处理方法更为高效的优点。

目录

文摘

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声明

0引言

第一章绪论

1.1孔雀石绿性质及本课题研究背景、意义

1.2微波辐射在环境保护方面的应用

第二章微波/H2O2协同处理孔雀石绿模拟废水研究

2.1引言

2.2实验试剂及方法

2.3实验结果讨论及数据处理

2.4降解产物分析及反应机理推断

2.5本章小结

第三章微波/H2O2/分子筛协同处理孔雀石绿模拟废水研究

3.1引言

3.2实验试剂及方法

3.3实验结果讨论及数据处理

3.4降解产物分析及反应机理推断

3.5本章小结

第四章微波/H2O2/Al2O3协同处理孔雀石绿模拟废水研究

4.1引言

4.2实验试剂及方法

4.3实验结果讨论及数据处理

4.4降解产物分析及反应机理推断

4.5本章小结

第五章微波/膨润土及微波/H2O2/钛柱撑膨润土协同处理孔雀石绿模拟废水研究

5.1引言

5.2实验试剂及方法

5.3实验结果讨论及数据处理

5.4降解产物分析及机理推断

5.5本章小结

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

论文发表情况

致谢