二氧化氯是一种水溶性的强氧化剂,氧化能力是氯气的2.63倍,具有高效广谱的杀菌能力以及脱色除臭、灭菌功能,能够杀灭水体、空气中的细菌,不产生致癌、致畸、致突物质。同时二氧化氯是一种优良的漂白剂,在漂白过程中几乎不产生有机卤代物。二氧化氯能克服传统氯气在纸浆漂白、饮用水净化等应用过程中产生的种种弊端,因此,已被世界卫生组织列为A1级高效、安全消毒剂。目前国内外已将二氧化氯用于纸浆、织物纤维漂白;工业废水、医院污水、饮用水、工业循环冷却水处理;室内空气净化;食品、植物防腐保鲜;啤酒制造;禽、畜生产与屠宰;水产养殖;石油开采等方面,用途十分广泛。二氧化氯是一种日益受到重视的绿色化学品。　　 随着人们环保意识的增强,近年来二氧化氯生产方法和应用方面的研究已成为化工和环保的热点。本课题从开拓二氧化氯的应用市场着眼,并结合环境友好的理念,对长效缓释型固体二氧化氯产品的制备和二氧化氯在废水的高级氧化技术中的应用这两个方向进行了深入的研究。研究结果对二氧化氯的广泛应用具有一定的理论和实践指导作用。具体研究内容和结果如下:　　 (1)以蔗渣浆羧甲基纤维素接枝丙烯酸制备的高吸水树脂为缓释基材,琼脂为交联剂,制成一种新型长效缓释型固体二氧化氯。新型缓释型固体二氧化氯制备工艺简单,价格低廉,使用安全有效,二氧化氯气体释放平缓,有效使用期较长。要设计不同平均释放通量,不同有效释放时间的固体二氧化氯产品,可以根据使用环境,包括温度和用途等,添加不同浓度的稳定性二氧化氯溶液,不同数量的缓释基材,控制酸性活化剂的种类和加入量来实现。　　 (2)由于缓释基材与交联剂交联所形成的网状阻力结构减慢了稳定性二氧化氯和酸性活化剂的结合速率,极大地增加了扩散阻力,使得该产品总有效释放时间可达2个多月,释放速率平缓。鉴于释放过程为扩散控制过程,用修正后的Fick扩散定律推导出自制缓释型固体二氧化氯释放动力学新模型,与零级动力学模型和Higuchi多孔扩散模型相比,新模型更具拟合优势,该模型能准确地描述固体中有效二氧化氯浓度变化的规律,为准确预测和预报固体二氧化氯产品使用情况提供了可靠的理论依据,也为进一步优化该缓释型固体二氧化氯产品的制备工艺提供理论指导。　　 (3)制备了一种对二氧化氯氧化降解偶氮废水具有高活性的催化剂。该三元负载型催化剂以活性氧化铝为载体,采用共浸渍焙烧法制成,最佳制备工艺为:20g活性氧化铝在500℃焙烧3h进行预处理;接着载体浸渍于50mL浓度为0.25mol/L的混合金属硝酸盐溶液中,浸渍液中各金属硝酸盐体积比为V(Ni(NO3)2)∶V(Cu(NO3)2)∶V([La(NO3)2)=5∶1∶1;室温下浸渍12h后,抽滤,110℃干燥2h;后于450℃焙烧3h,制得三元催化剂Ni2Os-CuOx-La2O3/Al2O3。并采用FTIR、XRD、SEM-EDX和BET等技术对催化剂表面结构和化学成分进行了表征,分析结构表明,自制的三元负载型催化剂具有较多数量的表面孔穴,表面颗粒增多且分散均匀,且对染料分子具有较强的吸附能力,这些是催化剂具有高催化活性的原因之一。且实验证明了该催化剂具有很好的稳定性。　　 (4)应用三元催化剂,探索了二氧化氯.超声联合催化氧化法对活性艳红KD-8B偶氮染料模拟废水的脱色效果,单因素实验优化了该法处理偶氮废水脱色的最佳工艺参数为:初始废水的pH值宜在3.0～11.0之间,最佳pH值是7;废水温度宜在15～65℃,最佳温度是25℃;水样中ClO2与染料的最佳投加质量比为1∶26.7;催化剂的最佳用量为4g/L;超声处理最佳工艺为400W功率下辐射1.5min;废水中染料初始浓度宜在200～1000mg/L。　　 并采用UV-Vis、FTIR、SEM-EDX等技术探讨了二氧化氯-超声联合催化氧化法处理偶氮废水的氧化特性和机理。实验结果表明:二氧化氯.超声联合催化氧化法降解活性艳红模拟废水反应符合假一级反应动力学;三元催化剂对染料分子具有很强的吸附能力,可使一级反应速率常数提高90.7％;超声对二氧化氯氧化有诱导强化作用,可使一级反应速率常数提高29.3％;两者联合可显著提高二氧化氯催化氧化的效率,减少降解反应的时间和二氧化氯的用量;染料大分子最终裂解成许多的小分子化合物,提高废水的可生化性。该研究为二氧化氯高级氧化技术在印染废水处理的工业化应用提供了一定的参考价值。