氯离子活化过氧乙酸对罗丹明B的降解性能及机理研究

摘要

为解决传统H2O2(过氧化氢)体系对高盐特性染料废水去除效率低的问题,筛选合适的氧化剂迫在眉睫. PAA(过氧乙酸)因具备氧化还原电位较高、裂解所需键能较低、对pH适应范围更广等优点具有巨大的应用潜力. 因此,采用高浓度梯度Cl－活化PAA用于去除RhB(罗丹明B),通过对比不同体系的降解效果、控制Cl－浓度和PAA投加量等反应条件,探究Cl－/PAA体系降解RhB的催化性能及反应机理. 结果表明:①Cl－/PAA体系对RhB的氧化能力远高于Cl－/H2O2 体系,并且RhB降解过程符合拟一级反应动力学模型,提高氧化剂PAA的投加量和催化剂Cl－的浓度、降低初始RhB浓度均有利于目标污染物的去除. ②在初始RhB浓度为10 mg/L、PAA投加量为2. 0 mmol/L、Cl－浓度为400 mmol/L后续处理条件下,10 min内RhB的降解率达到96. 2%.③pH对RhB的降解影响微弱,Fe3+促进了RhB的降解,K+对降解过程轻微抑制,NO2－、CO3 2－、HCO3－则表现出非常显著的抑制作用,脱色率分别降低了70. 8%、83. 8%和90. 8%,而Mn2+、SO4 2－对RhB降解无显著影响.④RhB在超纯水、自来水及反渗透水不同水源中的降解率无明显变化,具有良好的应用前景;结合自由基捕获试验及电子自旋共振证明,Cl－/PAA体系中产生的乙酰氧基、乙酰过氧基及单线态氧是在RhB降解中起主导作用的活性物质. 研究显示,Cl－活化PAA对去除罗丹明B具有较高的催化活性,通过模拟实际废水证明Cl－/PAA是一种可行的高级氧化技术.