有机偶氮染料还原脱色研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:firelord128
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业排放的偶氮染料废水不经处理直接排入水体时不仅会造成审美上的不悦,而且会影响水生动植物的生长,提升水体中BOD、COD指标,最严重的是偶氮染料及其在自然水体中产生出的一些衍生物具有致癌、致畸、致突变的三致作用对水生生态环境有巨大的影响。因此,在偶氮染料废水排入水体前对其进行有效的处理十分必要。对偶氮染料废水的处理手段主要有絮凝法、吸附法、膜分离法、臭氧氧化法、高级氧化法等。而目前采用的对偶氮染料废水的实际处理手段中以物化手段为主,但是物化手段仅仅能将染料与废水分离不能使惰性较强的大分子染料完全去除,并且处理过程中会产生大量污泥造成二次污染,操作程序复杂。这些缺点导致物化处理手段十分不经济。偶氮染料一般为大分子有机物,这些结构复杂的大分子有机物对生物处理有一定的惰性,因此生物手段很难实现较好的处理效果。本文研究了水合肼、甲酸、甲醇、乙醇、草酸五种H供体对偶氮染料的还原脱色效果,最终筛选出效果最优的水合肼作为还原脱色反应的H供体。水合肼能在常温常压条件下使低浓度的偶氮染料水溶液脱色,弥补了在该领域偶氮染料脱色手段的空白。实验对该反应进行了详细的研究。研究结果表明:水合肼能在不需要任何催化剂作用下使对氨基偶氮苯、甲基橙、刚果红三种偶氮染料有效的脱色,脱色反应速度与溶液的pH、温度正相关;印染工业中常常与染料一同使用的表面活性剂对脱色反应有一定的减慢作用;对水合肼的脱色反应的动力学研究表明该反应符合一级反应动力学模型,并根据脱色实验结果计算出了水合肼对甲基橙的脱色反应活化能为Ea=59.236kJ·mol-1。根据对脱色产物的分析,我们认为水合肼脱色反应的机理为水合肼上的孤电子对与偶氮染料中的偶氮键结合然后通过氢原子的转移使偶氮键断裂为氨基,从而使偶氮物质分解为相应的胺类。为了找到一种更加高效和方便实用的偶氮染料还原脱色方法,本文还对N-杂环配体钯催化剂在偶氮染料还原脱色方面的应用进行了研究。N-杂环配体钯催化剂是-种具有较高催化活性的催化剂,被广泛的应用于Hack偶联反应、Suzuki偶联反应的催化。由载体固载的N-杂环卡宾配体钯催化剂具有:1.贵金属钯使用量较少;2.可重复使用;3.环境友好等优点。在对环境中的芳香族卤化物催化脱卤反应中得到较好的推崇,是当今研究的热点。但是此类催化剂在偶氮染料废水脱色应用方面的研究较少是一个较新的研究领域。本文设计并合成了SBA-15负载的咪唑卡宾配体催化剂,催化剂中钯的含量为1.09%。在对催化剂的表征结果中证明钯是以化合键的形式固载在催化剂表面,负载后催化剂仍然表现出SBA-15原有的介孔性质。催化脱色实验考察了咪唑卡宾配体钯催化剂对偶氮染料废水脱色反应的催化效果,在催化剂作用下的H供体筛选实验表明,催化剂能有效的对甲酸作为H供体的脱色反应进行催化。在以甲酸作为H供体的偶氮染料催化还原脱色反应中发现,催化剂可以将甲基橙、金橙Ⅱ、丽春红三种偶氮染料迅速脱色;脱色反应速度受温度影响很大,温度越高反应速度越快,当反应温度较低时催化反应不但进行很缓慢,而且容易发生催化剂中毒;偶氮染料结构越复杂也越容易引起催化剂中毒根据H供体的筛选实验结果并综合考虑各种H供体的环境影响我们认为甲酸是脱色反应的最佳H供体试剂。催化剂重复使用实验证明催化剂可以重复使用3次以上。
其他文献
以6个获得美国可持续场地评估体系(SITES)认证的美国大学校园内的景观设计项目为例,介绍项目的背景、现状以及项目在水、土壤、植被、材料等方面采用的可持续景观设计策略与
《高等学校档案管理办法》颁布实施至今,高校学生档案研究取得了一些成果。本文对中国知网(《中国期刊全文数据库》)2008年9月至2018年12月的关于高校学生档案研究文献进行统
中国古典园林设计风格的形成与发展,受到地缘、人文以及艺术形态的影响,扬州园林以兼收并蓄的“南秀北雄”风格在中国古典园林中占有重要位置。以扬州园林中的代表作品为研究
目的:探讨年龄对血压晨峰发生的影响。方法:选取2009年10月-2011年10月在本院查体的320例原发性高血压患者,根据患者的年龄将其分为≥60岁组148例和<60岁组172例。所有患者均
在城市工业遗迹改造的热潮中,一些工业遗存更新项目出现了二次荒废的现象,印证了巴特勒(R. W. Butler)在1980年提出的旅游地生命周期理论。为了防止短暂发展转向衰落,通常以
市场份额责任主要适用于涉及众多企业的产品侵权却不能证明究属谁之产品导致损害的情况,是美国法基于受害人利益保护在因果关系证明责任上作出的特别安排,系一种独特的责任理
一、研究背景人体的活动大体上分为体力和脑力劳动2种,都是在中枢神经系统(由脑和脊髓组成)的统一协调下完成的。现代社会中,虽然大多数人的体力劳动强度有所减轻,但脑力劳动
摘要:成都作为四川省的省会,是中外游客来川的重要出入境口岸。近年来,成都与全国其他副省级城市相比,接待国内旅游者人数排名靠前,但接待境外旅游者人数的排名却靠后,由此可
<正>在冷兵器时代,剑是最重要的武器,一把好剑就是一件克敌制胜的"宝贝",剑的质量直接反映了该国的铸造技术。春秋时期,中国青铜剑已经拥有了非常精美的外形和复杂的铸造工艺
中小企业在我国国民经济和社会发展中发挥着重要的作用,已逐渐成为拉动经济增长的中坚力量。是创造就业机会和缓解经济周期冲击的重要基石。随着我国经济新一轮的快速增长,中