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各催化劑催化過硫酸氫鉀復合鹽粉進行降解剛果紅的實驗

  偶氮染料是印染中使用量較大的一類染料,此類染料由于含有很復雜的芳香基團,較難被生物降解脫色,一直是印染廢水的處理難點之一。剛果紅這種難降解有機化合物,在酸性和堿性條件下的偶氮結構是染料化合物的主體結構,因此選擇剛果紅作為典型染料化合物做目標污染物,具有一定的代表性。有學者考察了不同的過渡金屬離子作為催化劑催化過硫酸氫鉀復合鹽粉產生硫酸自由基,降解剛果紅溶液,著重考查各影響因素對難降解有機物剛果紅降解速率的影響,研究結果對優化反應條件,尋找較佳工藝有理論指導性。

  一、實驗方法:

  取50umol/L的剛果紅溶液200ml,先調節pH值,使用純水做參比,測吸光度值,測吸光度值時分光光度計所用波長約為572mm,再加入一些過硫酸氫鉀鹽,末后加入一些催化劑,于磁力加熱攪拌器上攪拌。30分鐘后取樣,使用相應的溶液做參比,測吸光度值,計算色度清理率。

  二、分析方法:

  使用紫外線可見分光度儀定性的分析剛果紅色度清理率,經過測定TOC總有機碳清理的情況,又運用紅外分光光度儀測定某些官能團,看終端降解效果如何。

  三、結論與探討:

  1、硫酸銅催化過硫酸氫鉀鹽清理剛果紅色度的成果:

  過硫酸氫鉀復合鹽粉的濃度對實驗的影響較大,過硫酸鉀的濃度在增加之時,處理的效率會變好,可能是因生成了自由硫酸根的自由基較多,占了主導位置,氧化性増強,所以處理效果變好,過硫酸鉀濃度較小時生成了絡合金屬。在增加了硫酸銅的量時,處理效率也變好,但是范圍有限,在處理環境問題時,也要考慮經濟成本,而且不能造成二次污染,若使用硫酸銅的量太大,銅離子自身便是金屬,不利于后續的工作,銅離子于催化之時的計量問題也很關鍵,銅離子濃度太小降解剛果紅效率便差,太大不適宜應用。

  2、氯化錳催化過硫酸氫鉀復合鹽粉降解剛果紅色度的成果:

  在酸性條件下使用二價錳做為催化劑,剛果紅的色度清理率不太高,可能是因構成的主要是絡合金屬自由基與三價錳離子,兩物質的氧化性均不若硫酸根自由基的要強,且反應的過程之中易于構成二氧化錳,使得整個催化反應的循環中斷,致使催化劑的催化效率不高。這便是為什么整個反應中對實驗影響大的是為氯化錳濃度。反應之中錳的化合價變化范圍較大,這也是導致催化活性不高的因素之一。

  因篇幅所限,下期再為大家講解其他催化劑對過硫酸氫鉀復合鹽粉降解剛果紅的試驗結果,敬請期待。

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