【摘 要】
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染料废水成分复杂、可生化性差、毒性大,是有机废水处理的难点。有机颜料罗丹明B可引发诱变或致畸,被人体吸收后对人体内脏器官造成损害。相比传统高级氧化技术,过硫酸盐氧化剂在常温下为白色晶体,性质稳定、易于保存和运输,且硫酸根自由基比羟基自由基对底物的氧化更具有选择性,成为染料废水处理的研究热点。本文探究了CuMgCe复合氧化物活化过硫酸钠(PS)降解罗丹明B的效率、影响因素和氧化机制,研究表明CuMg
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染料废水成分复杂、可生化性差、毒性大,是有机废水处理的难点。有机颜料罗丹明B可引发诱变或致畸,被人体吸收后对人体内脏器官造成损害。相比传统高级氧化技术,过硫酸盐氧化剂在常温下为白色晶体,性质稳定、易于保存和运输,且硫酸根自由基比羟基自由基对底物的氧化更具有选择性,成为染料废水处理的研究热点。本文探究了CuMgCe复合氧化物活化过硫酸钠(PS)降解罗丹明B的效率、影响因素和氧化机制,研究表明CuMgCe复合氧化物/PS体系可高效降解罗丹明B,主要结果体现如下:CuMgCe复合氧化物的催化性能与其组成结构密切相关,最佳制备条件是:Cu:Mg:Ce金属摩尔比例为3:3:3,Na OH:Na2CO3沉淀剂比例为2:1,pH为9.0,600℃下煅烧5 h。XRD、SEM、FTIR和BET表征分析表明,高温煅烧后得到的CuMgCe复合氧化物是一种介孔材料,比表面积较大,结构稳定。CuMgCe复合氧化物/PS体系可高效降解罗丹明B:当CuMgCe复合氧化物的投加量为1.0 g/L,PS的浓度为1 mmol/L时,反应120 min后,10 mg/L的罗丹明B去除率最高可达99.47%。同时,罗丹明B在较宽初始浓度范围(5~20 mg/L)和pH(5~9)条件下,罗丹明B的浓度去除率可达93.64%以上。罗丹明B降解过程符合准一级动力学(R~2>0.90)。CuMgCe复合氧化物有良好的稳定性,在催化剂活化PS过程中,铜离子起主要催化作用,铈离子是助催化剂,催化剂中Ce3+/Ce4+、Cu2+/Cu+之间进行转化从而呈现出协同催化效应,由活性位Cu+催化PS产生SO4·降解罗丹明B。综上,本研究表明非均相CuMgCe复合氧化物的催化效果较好,结构稳定,在活化PS降解有机污染物方面具有广阔的发展空间,CuMgCe复合氧化物/PS处理方法为罗丹明B染料废水的降解提供了科学依据。
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