改性赤泥负载氧化钴催化剂活化过一硫酸盐降解罗丹明B
2021-10-25张晴晴徐钰盛孙晓静徐东彦
张晴晴,徐钰盛,孙晓静,徐东彦
(青岛科技大学 化工学院,山东 青岛 266042)
纺织工业的迅速发展产生了大量结构复杂、有毒有害的染料废水,采用传统的生化处理方法难以降解这类废水[1]。过硫酸盐高级氧化技术具有pH适用范围广、处理周期短、SO-·4氧化还原电位较·OH更高、无二次污染等优点[2-3],对于处理废水有机物更具吸引力。Co2+是目前发现活化过一硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)效果最佳的过渡金属离子,但在均相Co2+/PMS体系中,Co2+难以回收且容易造成二次污染。为了解决这一问题,人们开始重视非均相钴基催化剂的研究。
赤泥(red mud,RM)是制铝工业生产氧化铝时产生的工业固体废弃物,赤泥的大量堆存对环境造成了严重污染[4]。而赤泥中含有大量的铁、铝、钛和钙等金属氧化物或其氢氧化物,是常见的催化活性组分[5]。如果对赤泥进行适宜改性,降低其自身的碱性并控制重金属的流出,制备成具有较高附加值的催化剂载体,不但可以降低催化剂的成本,而且可以实现对赤泥的资源化再利用。关于改性赤泥作为催化剂在有机污染物降解方面的应用,国内外已进行了相关的研究,Shao等[6]用酸化和焙烧的方法对赤泥进行改性,用于催化H2O2降解丁基黄药,丁基黄药去除率为90.2%。王小华等[7]用酸溶-水热法处理赤泥,用于光催化降解甲基橙,甲基橙的去除率为91.2%。Costa等[8]通过H2还原的方法对赤泥进行处理,在不同的还原温度下,赤泥的还原经历Fe2O3→Fe3O4→ FeO→Fe0的过程,还原温度为400 ℃时,催化H2O2降解亚甲基蓝的效果达到最佳。
综上所述,目前已有关于改性赤泥的应用主要集中在Fenton氧化法和光催化降解污染物方面,对其在过硫酸盐高级氧化技术领域催化降解罗丹明B染料废水的研究尚未见报道。……
