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过硫酸氢钾复合盐催化氧化苯酚的研究

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过硫酸氢钾复合盐催化氧化苯酚的研究

Date: 2020-07-25

  伴随社会高速的发展,有机污染物对环境的破坏日益严重,已经危及到人们的生存。催化氧化技术可利用其体系中产生的强氧化自主基,速度氧化分解有机污染物,是较具应用前景的有机废水处理方法。芬顿试剂法是为现阶段研究较广泛的催化氧化的技术。此体系利用了Fe2+和H202来产生羟基自主基,对有机物进行氧化。

  芬顿试剂法也有其固有的缺点,其要求pH在3左右,所以需要加酸进行调节;为了达到良好的效果需要消耗许多的202和亚铁离子,从而产生大量铁泥沉淀硫酸根自主基的氧化能力要高于传统芬顿试剂法的羟基自主基,因而可以氧化大部分难降解有机物。

  常温常压条件下,基于硫酸根自主基的氧化技术,其处理有机废水的适用条件宽泛,时间短,效率高,目前,PMS催化研究较多是均相与非均相的Cuo/PMS体系Co2+/过硫酸氢钾复合盐(PMS)体系在的条件下对二氯苯酚的降解率高于芬顿试剂法且可在pH3~8的范围内保持高催化效率。

  由于钴属于稀元素,利用常见元素开发新的PMS催化剂成为一个重要的方向。铜元素是与钻元素同属于过渡系的常见元素广泛用于催化剂的制备因此,有研究采用直接沉淀法制备过硫酸氢钾复合盐,利用Cuo/PMS体系之中激发的硫酸根自主基处理苯酚废水,观察该催化氧化体系的氧化能力及其反应机理。经一系列研究后得出以下结论:

  (1)通过直接沉淀法制成了CuO催化剂,实验结果表明,CuO/PMS催化氧化体系对苯酚有良好的处理效果。常温常压下处理浓度为50mgL的苯酚溶液,在pH=7,PMS0.25g/L,过硫酸氢钾0.2g/L的反应条件下,60min的苯酚除去率为100,TOC除去率达84%。

  (2)自主基淬灭实验结果表明,过硫酸氢钾复合盐可以催化PMS产生硫酸根自主基和羟基自主基,并通过氧化作用来降解苯酚。