双金属催化过硫酸盐降解偶氮染料
2021-03-15杨长生马会强
詹 琪,李 爽,宗 芳,杨长生,马会强
(1.辽宁石油化工大学环境与安全工程学院,辽宁抚顺113001;2.辽宁省生态环境事务服务中心,辽宁沈阳110161;3.中国石油抚顺石化分公司洗涤剂化工厂,辽宁抚顺113008)
染料由于具有不需要媒染剂就可直接上色的特点,被广泛应用于纺织印染以及皮革、油漆、塑料制品的着色[1]。但在印染过程中有10%~20%的染料因流失或不当排放进入水体中[2],对水体环境造成严重污染。偶氮染料是印染工业中最常用的染料之一,占染料总量的80%左右,在特殊条件下,偶氮染料分解能产生20多种致癌芳香胺,对人体危害极大。目前,染料废水的处理有物理吸附法、液液萃取、离子交换生化处理法等[3],但这些方法普遍存在效率较低、成本高等缺点。因此,找到一种快速、有效降解偶氮染料的方法是国内外学者研究的焦点。
过硫酸盐氧化法,是一种基于Fenton氧化法的高级氧化法。过硫酸盐通过加热、紫外光辐射、过渡金属(Fe2+、Cu2+、Ag+、Mn2+等)、零价铁[4⁃5]等活化,分解生成具有高氧化电位(E0=2.5~3.1 V)[6]的硫酸盐自由基(S·),从而实现对有机污染物的高效降解。双金属催化剂是由腐蚀性金属(如Fe、Zn等)和贵金属(如Pd、Ag、Cu等)通过化学或物理方法合成的复合催化剂,其制备方法一般有辐射法、置换法、还原法、电化学法等。研究表明,双金属催化剂具有两种金属的协同性,可以有效地防止或者延缓活泼金属表面钝化层的形成[7],相比于过渡金属离子和零价铁具有更好的催化性能。
本文以零价铁为基底金属,采用置换法制备Cu/Fe催化剂,利用Cu/Fe催化过硫酸钠降解目标污染物金橙Ⅱ,考察了p H、Cu/Fe催化剂的质量浓度、PS的质量浓度、金橙Ⅱ的初始质量浓度对降解效果的影响。……
