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各催化剂催化过硫酸氢钾复合盐粉进行降解刚果红的实验

  偶氮染料是印染中使用量较大的一类染料,此类染料由于含有很复杂的芳香基团,较难被生物降解脱色,一直是印染废水的处理难点之一。刚果红这种难降解有机化合物,在酸性和碱性条件下的偶氮结构是染料化合物的主体结构,因此选择刚果红作为典型染料化合物做目标污染物,具有一定的代表性。有学者考察了不同的过渡金属离子作为催化剂催化过硫酸氢钾复合盐粉产生硫酸自由基,降解刚果红溶液,着重考查各影响因素对难降解有机物刚果红降解速率的影响,研究结果对优化反应条件,寻找较佳工艺有理论指导性。

  一、实验方法:

  取50umol/L的刚果红溶液200ml,先调节pH值,使用纯水做参比,测吸光度值,测吸光度值时分光光度计所用波长约为572mm,再加入一些过硫酸氢钾盐,末后加入一些催化剂,于磁力加热搅拌器上搅拌。30分钟后取样,使用相应的溶液做参比,测吸光度值,计算色度清理率。

  二、分析方法:

  使用紫外线可见分光度仪定性的分析刚果红色度清理率,经过测定TOC总有机碳清理的情况,又运用红外分光光度仪测定某些官能团,看终端降解效果如何。

  三、结论与探讨:

  1、硫酸铜催化过硫酸氢钾盐清理刚果红色度的成果:

  过硫酸氢钾复合盐粉的浓度对实验的影响较大,过硫酸钾的浓度在增加之时,处理的效率会变好,可能是因生成了自由硫酸根的自由基较多,占了主导位置,氧化性増强,所以处理效果变好,过硫酸钾浓度较小时生成了络合金属。在增加了硫酸铜的量时,处理效率也变好,但是范围有限,在处理环境问题时,也要考虑经济成本,而且不能造成二次污染,若使用硫酸铜的量太大,铜离子自身便是金属,不利于后续的工作,铜离子于催化之时的计量问题也很关键,铜离子浓度太小降解刚果红效率便差,太大不适宜应用。

  2、氯化锰催化过硫酸氢钾复合盐粉降解刚果红色度的成果:

  在酸性条件下使用二价锰做为催化剂,刚果红的色度清理率不太高,可能是因构成的主要是络合金属自由基与三价锰离子,两物质的氧化性均不若硫酸根自由基的要强,且反应的过程之中易于构成二氧化锰,使得整个催化反应的循环中断,致使催化剂的催化效率不高。这便是为什么整个反应中对实验影响大的是为氯化锰浓度。反应之中锰的化合价变化范围较大,这也是导致催化活性不高的因素之一。

  因篇幅所限,下期再为大家讲解其他催化剂对过硫酸氢钾复合盐粉降解刚果红的试验结果,敬请期待。