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Fenton工艺处理香料废水Fenton试剂(Fe2+H202)是一种强氧化剂，常用于废水高级处理，以去除COD、色度、泡沫等。
Fenton试剂法实际上是均相催化氧化工艺中的一种，1991年Zeep研究在紫外光照射下的Fenton反应，结果发现Fenton体系中的有机物在光照下反应大大加快，也就是当辅助以紫外线或可见光辐射，即UV/Fenton技术，可以极大地提高传统Fenton氧化还原的处理效率，同时减少Fenton试剂的用量。
UV/Fenton的反应机理：H202在UV光照条件下，产生·OH，Fe2在Uv光照条件下，可以部分转化为Fe3，转化的Fe3在pH5．5的介质中可以水解生成羟基化的Fe(OH)，Fe(OH)在紫外线光作用下又可转化为Fe2，同时产生·OH。
由于上述反应过程的存在，使得过氧化氢的分解速率远大于亚铁离子催化过氧化氢的分解速率。
Fenton试剂在光照条件下氧化有机物的一般历程为：在氧化有机物的过程中，会产生中间产物草酸，草酸和铁离子混合可形成稳定的草酸铁络合物，草酸铁络合物是一种光学活性很高的物质，在光照条件下，极易发生光降解反应：2Fe(C204)(3-2n)一2Fe2+(2n一1)C204一+2CO2光还原生成的Fe2与H2O2，再进行Fenton反应。
陈琳，雷乐成等采用UV/Fent0n系统处理含对氯苯酚废水，认为uV和Fenton试剂之间存在协同效应，在总酚降解中，光助Fenton和Fenton的处理效果接近；而在CODcr的去除中，光助Fenton法对CODcr的去除率明显高于Fenton；同时并认为双氧水浓度对总酚降解的影响不明显，而在CODcr的降解中影响较大。
黄益宏进行了UV/Fenton法处理高浓度香料废水，试验表明，pH，H2O2投加量，Fe2投加量，光照反应时间均会对处理效果产生极大的影响。
由表1可见，UV/Fenton法比单独使用Fenton法效果好很多，主要是光助下H2o2的分解速率远大于单独使用Fe2催化H2O2的分解速率。
非均相电芬顿法处理制药废水的研究制药废水具有可生化性差、体量大和有机物浓度高等特点,传统的水处理技术不能有效地将其中的难降解有机物去除。
近年来,非均相电芬顿技术由于具有氧化能力强、无选择性氧化和处理效率高等特点,受到了广泛关注。
本论文以非均相电芬顿技术为基础,首先以罗丹明B(RhB)溶液为模拟废水,从阴极、阳极和非均相催化剂三个角度展开研究。
最后利用自制的非均相电芬顿体系降解真实的制药废水,并利用响应面法对实验条件进行优化。
旨在提升非均相电芬顿体系的处理效率,帮助企业实现"零排放"的目标。
具体摘要如下:为了制备电芬顿体系的阴极,比较了三种阴极材料:石墨毡(GF)、石墨片(graphite sheet)和热解石墨片(pyrolytic graphite sheet)的电化学性能和降解性能,确定石墨毡为最优的阴极材料。
分别用烧结法和电沉积法对石墨毡进行修饰,通过降解RhB模拟废水和进行电化学测试实验,本论文认为聚四氟乙烯-碳黑烧结法(PTFE-CB)制备的阴极具有最优良的降解性能和电催化性能。
然后利用SEM、BET和接触角等方式对PTFE-CB 的表面特性进行了表征,对PTFE-CB的连续运行稳定性进行了考察。
最后,通过GC-MS分析RhB模拟废水降解的中间产物提出了一条分解路线图。
为了提升阳极的性能,并降低其成本。
制备了钛基二氧化铅阳极(PbO2-Ti)和钛基锡锑氧化物阳极(SnO2/Sb-Ti),并对非均相电化学体系的工艺条件进行了研究。
通过线性扫描伏安曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)、塔菲尔曲线(Tafel)和交流阻抗图谱(EIS)对几种阳极(PbO2-Ti、SnO2/Sb-Ti、Pt和Ti)的分析可知PbO2-Ti具有最高的导电性和电催化活性。
通过表面形貌分析测试发现PbO2-Ti具有较平整的表面。
接着利用PbO2-Ti 对电解质类型、电流密度进行了研究,最后通过加速寿命实验证明PbO2-Ti具有良好的稳定性(实际寿命约4000h)。
关于“非均相Fenton体系氧化机理”的资料，看与均相体系有何差别老师：我只查到了Fe3+在均相和非均相Fenton体系条件下的催化氧化机理1.Fe3+的非均相Fenton催化氧化反应机理为: 有机物和H2O2分子首先扩散到催化剂内表面的活性中心被吸附, 然后H2O2在Fe3+的催化作用下产生HO. ,HO.引发自由基反应氧化降解有机物, 降解产物从催化剂内表面脱附, 扩散到水溶液中.2.Fe3+的均相催化氧化反应机理为: Fe3+首先与H2O2作用产生Fe2+和HO2., Fe2+和HO2.再分别与H2O2 反应产生氧化性更强的HO., HO.进攻有机物RH, 引发自由基反应, 达到氧化降解有机物的目的. 反应机理表示如下:Fe3++ H2O2→Fe2++ HO2. + H+ ( a)Fe2++ H2O2→Fe3++ OH.+ OH-( b)HO2.+ H2O2→O2+ H2O+ OH.( c)Fe2++ OH.→Fe3++ OH- ( d)RH+ OH.→R.+ H2O ( e)R.+ Fe3+→R++ Fe2+ ( f)R++ O2→ROO+→CO2+ H2O ( g)当使用过量的H2O2时可能导致反应机制( b) 占主导地位, 生成大量的Fe3+. 由于Fe3+与H2O2作用产生Fe2+和HO2.的速度较慢[4], 而反应速率是由反应中速率最慢的一步控制, 因此, 加入过量的H2O2会导致反应体系的苯酚降解率稍有所下降, 所以最佳H2O2用量分别为2. 0 mL( Fe2+) 和2. 4 mL(Fe3+) . 同时还可以看到, 在相同H2O2用量下, Fe2+反应体系用较短的反应时间, 较少催化剂达到较高的苯酚降解率; 并且达到最高的苯酚降解率消耗的H2O2较少, 反应时间较短.3.与均相Fenton 反应比较, 非均相Fenton 型催化剂能使反应体系达到更高的苯酚降解率. 这是因为在均相反应中, 溶液中的部分铁离子可能会与苯酚降解的中间产物如乙二酸络合, 导致催化剂失活, 而用分子筛和活性炭等作载体制备的非均相催化剂能将铁离子固定在基体上, 阻止其与乙二酸络合, 因而铁离子能比较充分地发挥催化活性.参考文献何莼，徐科峰等均相和非均相Fenton 型催化剂催化氧化含酚废水[J].华南理工大学学报，2003, 31(5) : 51- 55.。
2018年08月时反应速度快，反应深度适中，产量高，副产物少。
3.3环己烷循环量环己烷停留时间长，是因为循环环己烷流量小，通过摸索，循环量在250m 3/h 时，氧化程度最好，副反应最少。
3.4优化脱过氧化反应器液位参数脱过氧化反应器(K2201)共有四个室，反应物依次流过，为了使物料与催化剂均匀混合，提高转化率，每个室设有搅拌器。
分解反应条件是：压力45kPa(G)，温度92℃，时间30分钟。
分解率控制指标在88%-94%。
所谓分解率即在脱过氧化器中分解的环己基过氧化物量与进脱过氧化器的环己基过氧化物量之比。
脱过氧化反应器液位计LRC2218为无法控制整体液位，在脱过氧化反应器后S2215上增设LRC2219来控制脱过氧化反应器的整体液位。
将脱过氧化反应器的液位提高至75%，保证了脱过氧化反应的停留时间。
保证了脱过氧化反应的停留时间，有利于提高脱过氧化反应分解率。
3.5降低脱过氧化反应器入口物料酸值脱过氧化反应器入口酸值高，导致酸与Cr 3+发生沉淀反应，生成铬的酸性化合物沉淀。
提高脱过氧化反应器进料前洗涤效果，主要通过提高洗涤水的水质、提高洗涤水的水量、提高洗涤塔的液位至70%来实现。
通过最佳的洗涤效果来降低脱过氧化反应器进料的酸值，现在可以实现进料酸值达0.002%。
3.6通过技改措施提高催化剂制备系统运行质量，降低三剂消耗塔底排水线改造。
在排水线以及再沸器下封头分别增设限流孔板（四氟垫片制作），并按照实际运行情况，分别以孔径Φ2、Φ2.5、Φ3和Φ3.5进行调试，最终确定了Φ2.5和Φ3两种高低负荷下的孔板孔径，投用后实现了再沸器下封头聚集的物料和水以截流的形式连续排出，提高了换热效果。
3.7提高精馏塔真空度精馏塔在原设计操作压力7.6KPa 的条件下，塔顶、塔底压差较大，造成醇酮不能完全蒸出，醇酮产品作为副产物-重醇酮排放，将真空度将至5～6Kpa ，提高精馏效果，经核算重醇酮量明显减少，因此适当降低PRC2326的控制值，如控制在5KPa 以下，以进一步提高D2303塔的分离能力，减少醇酮的流失，从而降低单耗，提高产量。
[一、芬顿反应的各类处理技术1、均相Fenton技术普通Fenton法存在两个致命的缺点:一是不能充分矿化有机物；二是H2O2利用率不高，致使成本很高。
针对上述这些问题，人们把紫外线、电化学甚至超声波引入到Fenton反应体系中。
（1）U V/Fenton法UV/Fenton法实际是F e2+/H2O2与UV/H2O2两种系统的结合，该体系中紫外线和亚铁离子对H2O2的催化分解存在协同效应，可以部分降解。
在氧化剂投加量相同的条件下处理难降解有机物，该体系的处理效果明显优于普通Fenton法。
该法存在主要问题是太阳能利用率高，能耗大，设备费用高，一般只适用中低浓度的有机废水。
随着对Fenton法的进一步研究，人们把草酸盐引入UV/Fenton体系中，并发现草酸盐的加入可有效提高体系对紫外线和可见光的利用效果，原因在于Fe3+与C2O32-可产生3种稳定的具有光化学活性草酸铁络合物。
研究表明该系统在一定程度上提高了对太阳能的利用率、节约了H2O2的用量、加快了反应速度并可用于处理高浓度有机废水。
但仍然存在自动产生H2O2机制不完善、对可见光利用率低且穿透力不强等缺点。
（2）电-Fenton法电-Fenton法的实质是把电化学产生Fe2+和H2O2作为Fenton试剂的持续来源，由于H2O2的成本远高于Fe2+，所以自动产生H2O2的机制引入Fenton体系更具有实际应用意义。
阴极电Fenton的基本原理是把氧气喷到电解池的阴极上，使之还原成H2O2，再与加入的Fe2+发生Fenton反应。
该体系中氧气可通过曝气的方式加入，也可以通过H2O在阳极的氧化产生，阴极通常采用石墨等惰性材料。
该体系不添加H2O2，有机物降解彻底，不易产生中间有毒物质；但电流效率低、H2O2产量低，不适合处理高浓度有机废水，还容易受到PH的严重影响，PH控制不当会引发多种副反应。
牺牲阳极法通过铁阳极氧化产生Fe2+与外加的H2O2构成Fenton 试剂，改法可处理高浓度有机废水，但产泥量大，阴极未充分发挥作用，需外加H2O2，能耗大，成本较高。
Fenton试剂处理模拟活性染色废水印染废水量大、水质波动大、污染物组分复杂且含量高，色度、化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)均较高，其处理技术受到国内外水处理工作者的充分重视和广泛研究。
1894年，法国科学家Fenton首次发现，在酸性溶液中，Fe2+通过过氧化氢强烈催化了苹果酸的氧化，该发现为人们分析还原性有机物和选择氧化有机物提供了一种新方法。
后人为了纪念这位伟大的科学家，将这种Fe2+／H2O混合体系称为标准Fenton试剂，由这种试剂参与的反应就叫Fenton反应。
标准Fenton试剂自出现后就得到了广泛的研究和应用。
人们发现，这种混合体系所表现出的强氧化性，是因为存在的Fe2+有利于H2O2分解产生强氧化性游离基·OH。
将该反应引入到染料脱色处理中，它可使染料分子断键而脱色，而且由于Fe2+兼有混凝作用，因此Fenton试剂对废水中染色的去除非常有效。
本试验以活性黄KE-4R，活性艳红KE-7B，活性黄KE-3G，活性红KE-3B和活性蓝KE—R为例，通过配制不同浓度Fenton试剂，探讨不同浓度Fe2+，H2O2和pH值对模拟活性染料废水降解的影响。
1试验1．1设备与药品1．1．1设备UV-2102PCS型紫外可见分光光度计(尤尼柯仪器有限公司)，BS-423S型电子天平(北京赛多利斯仪器有限公司)，SJ．4A型pH计(上海雷磁科学仪器厂)，B5—2型恒温磁力搅拌器(上海司乐仪器厂)，80-2型低速台式离心机(上海医疗器械集团有限公司)，SXR3120型超声波清洗槽(天津市瑞普电子仪器公司)，微波炉(广东格兰仕集团有限公司)1．1．2化学药品七水合硫酸亚铁(上海山海实验厂)，30％过氧化氢(上海金鹿化工厂)，硫酸(上海试剂四厂)，氢氧化钠(上海试剂一厂)，重铬酸钾(上海试剂四厂)，以上均为分析纯；亚铁灵指示液(自制)，硫酸亚铁铵(自制)，活性黄KE4R(上海桃浦染料公司)，活性艳红KE-7B(上海桃浦染料公司)，活性黄KE一3G(泰兴市锦鸡染料有限公司)，活性红KE-3B(泰兴市锦鸡染料有限公司)，活性蓝KE—R(泰兴市锦鸡染料有限公司)1．2试验方法1．2．1标准曲线建立用蒸馏水分别配制浓度为lO，2O，30，4O和50mg／L的活性黄KE-4R，活性艳红KE-TB，活性黄KE一3G，活性红KE-3B和活性蓝KE—R染液，测定最大吸收波长处的吸光度，绘制吸光度．浓度标准曲线。
第３８卷第８期 ２０１０年８月 化学工程
ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ（ＣＨＩＮＡ） Ｖｏｌ＿３８ Ｎｏ．８
Ａｕｇ．２０１０
Ｆｅ３＋＠酵母菌非均相ＵＶ—Ｆｅｎｔｏｎ降解染料废水 白 波，田维锋，薛小强，杨 莉，关卫省 （长安大学环境科学与工程学院，陕西西安７１００５４）
摘要：以球形酵母菌为生物载体，饱和吸附Ｆｅ“后，获得了Ｆｅ“＠酵母菌核壳微球。ＳＥＭ，ＥＤＳ及Ｆｖｒ．ＩＲ对微球的 结构进行了表征。实验研究了Ｆｅ ＠酵母菌非均相ｕＶ—Ｆｅｎｔｏｎ降解碱性嫩黄Ｏ染料废水，考察了Ｈ Ｏ：浓度、 Ｆｅ ＠酵母菌催化剂的投加质量浓度、ｐＨ值、碱性嫩黄Ｏ染料的初始质量浓度等对反应的影响。结果表明，微球 的直径在３．１—３．３ Ｉｘｍ，具有较好的球形形貌和壳壁强度。核壳结构的形成主要源自于生物吸附作用。当Ｈ Ｏ： 浓度为３．５ ｍｏｌｆＬ，ｐＨ值为３—４，催化剂质量浓度为５．５ ｇ／Ｌ时，Ｆｅ ＠酵母菌非均相ｕＶ－Ｆｅｎｔｏｎ降解碱性嫩黄０ 染料废水表现出了较好的去除效率。 关键词：紫外；Ｆｅｎｔｏｎ；酵母菌；降解 中图分类号：Ｘ ７０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５－９９５４（２０１０）０８－００６４－０５
Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ＵＶ—Ｆｅｎｔｏｎ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｙｅ ｅｆｆｌｕｅｎｔｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｆｅ３＋＠ｙｅａｓｔｓ ＢＡＩ Ｂｏ，ＴＩＡＮ Ｗｅｉ－ｆｅｎｇ，ＸＵＥ Ｘｉａｏ・ｑｉａｎｇ，ＹＡＮＧ Ｌｉ，ＧＵＡＮ Ｗｅｉ－ｓｈｅｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇ ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ’Ｘｉ ａｎ ７１００５４，Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｅ“＠ｙｅａｓｔｓ ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ ｗｉｔｈ ｃｏｒｅ—ｓｈｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓｐｈｅｒｉｃ￣ｙｅａｓｔ ａｓ ｂｉｏ— ｔｅｍｐｌａｔｅ ａｆｔｅｒ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｅ“．Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ＳＥＭ，ＥＤＳ ａｎｄ ＦＴ—ＩＲ，
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｆｌａｖｉｎｅ Ｏ ｄｙｅ ｅｆｆｌｕｅｎｔｓ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ａｓ－ｏｂｔａｉｎｅｄ
Ｆｅ“＠ｙｅａｓｔｓ ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｈ２ Ｏ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｄｄｉｎｇ ｍａｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｅ¨＠ｙｅａｓｔｓ
ｃａｔａｌｙｓｔ，ｐＨ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｍａｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｆｌａｖｉｎｅ Ｏ ｄｙｅ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ Ｆｅ“＠ｙｅａｓｔｓ ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ３．１—３．３ ｍ ｈａｖｅ ｇｏｏｄ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｓｈａｐｅｓ ａｎｄ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｏｒｅ—ｓｈｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｃａｎ ｂｅ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｂｉｏ． ｓｏｒｐｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ ｐｒｅｓｅｎｔ ｇｏｏｄ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｄｙｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈ２ Ｏ２ ３．５ ｍｏｌ／Ｌ，ｐＨ ３—４，ｔｈｅ ｍａｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ５．５ ｇ／Ｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＵＶ；Ｆｅｎｔｏｎ；ｙｅａｓｔ ｃｅｌｌ；ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ
非均相ｕＶ—Ｆｅｎｔｏｎ法降解有机废水近年来得 到了特别关注 。其原因在于，该技术可有效克服 传统均相Ｆｅｎｔｏｎ反应易产生铁泥沉淀的缺点。例 如，Ｙｕｒａｎｏｖａ等 与Ｒａｍｉｒｅｚ等 分别考察了Ｆｅ ／ Ｃ和Ｆｅ¨／Ｃ非均相Ｆｅｎｔｏｎ处理染料废水。Ｃａｌｌｅ． ＿ｉａ【 报道了Ｆｅ¨／沸石非均相Ｆｅｎｔｏｎ降解苯酚的反 应。Ｍａｒｔｉｎｅｚ等 研究了Ｆｅ¨／ＳｉＯ２／Ｆｅ２Ｏ３非均相 Ｆｅｎｔｏｎ降解苯酚的反应。除此之外，Ｆｅ“／分子筛 ＺＳＭ，Ｆｅ“／ＳＢＡ一１５，Ｆｅ”／铁泥，Ｆｅ¨／班脱土，Ｆｅ“／ 氧化铁／硅酸盐，Ｆｅ／全氟磺酸膜等也都在非均相 Ｆｅｎｔｏｎ降解染料废水中得到了应用 。 光合自养类微生物具有原料丰富、易得、价 廉、可再生、环境友好的特点。研究表明该类微生 物对各种金属离子具有良好的生物吸附能力 ， 且吸附机理证实细胞壁是生物吸附发生的主要部 位。然而，拓展利用生物吸附金属离子复合体还
基金项目：长安大学校基金项目（Ｏ５Ｑ１３） 作者简介：白波（１９７２一），男，博士，副教授，从事纳米光催化的研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｂａｉｂｏ＠ｃｈｄ．ｅｄｕ．ｃｎ。 白 波等 Ｆｅ¨＠酵母菌非均相ｕＶ—Ｆｅｎｔｏｎ降解染料废水 ・６ 鲜有报道。 本研究拟采用酵母菌为载体，旨在获得Ｆｅ ＠ 酵母菌功能微球。ＳＥＭ，ＥＤＸ，ＦＴ—ＩＲ对其结构进行 表征，实验考察Ｆｅ ＠酵母菌非均相ＵＶ—Ｆｅｎｔｏｎ催 化氧化降解碱性嫩黄０染料废水的反应。 １ 实验 １．１材料与仪器 碱性嫩黄０，东光县宏浩染料化工有限责任公 司；硝酸铁、无水乙醇，均为ＡＲ，西安三浦精细化工 厂；酵母菌，安琪酵母股份有限公司；Ｈ ０ （质量分 数，３０％），浓Ｈ ＳＯ ，ＮａＯＨ，均为ＡＲ，西安化学试 剂厂。７５２型紫外可见分光光度计，上海仪表厂；ｐＨ 酸度计，上海精密仪器厂；３０ Ｗ紫外线灯，北京北方 利辉试验仪器设备有限公司。 １．２ Ｆｅ¨＠酵母菌微球的制备与表征 １５ ｇ酵母菌，分别用质量分数０．９％的生理盐 水、蒸馏水清洗数次。然后，配置１００ ｍＬ的 Ｆｅ（ＮＯ ） 饱和溶液，将上述酵母置入。悬浮液充分 搅拌３０ ｍｉｎ，静置吸附２４ ｈ后，再经高速离心分离。 分离所得固体样于８０℃下恒温干燥。样品的颗粒 形貌和大小观察通过Ｈｉｔａｃｈｉｓ－２７００扫描电镜观察 并分析。ＦＴ—ＩＲ采用天津港东ＦＴ—ＩＲ－６５０型红外光 谱仪。 １．３ Ｆｅ¨＠酵母菌非均相ｕＶ．Ｆｅｎｔｏｎ降解碱性嫩 黄Ｏ实验 取２５０ ｍＬ一定浓度的碱性嫩黄Ｏ染料溶液 于反应器中，加入定量的Ｈ：Ｏ：，用０．１ ｍｏｌ／Ｌ的 Ｈ Ｓ０ 溶液或０．１ ｍｏｌ／Ｌ的ＮａｏＨ溶液调节ｐＨ 值。反应液磁力搅拌充分，反应温度控制在２５℃ 左右。开启ｕＶ紫外灯照射反应液面，计时反应。 定时取样，悬浮液经高速离心分离后取上清液，紫 外．可见光谱吸收法测其吸光度（碱性嫩黄Ｏ的最 大吸收峰在４３３ ｎｍ处），并计算出溶液中残留染 料的浓度。 ２ 结果与讨论 ２．１ Ｆｅ”＠酵母菌微球的结构分析 Ｆｅ¨＠酵母菌微球的ＳＥＭ分析如图１所示。 由图１可见，微球的直径在３．１－－３．３ ｔｘｍ，大小均 一，分散性良好。与原始酵母菌相比较，微球直径 稍有增加，但仍然保留了原酵母菌的椭球形貌。 在较高放大倍数下的ＳＥＭ可以看到，微球的表面 光滑，连续性好，表明Ｆｅ 的分布均匀。未发］ 损微球，表明复合微球的壳壁具有较好的机｛ 度。对Ｆｅ。 ＠酵母菌微球的表面进一步作ＥＤ 析，较强的Ｆｅ。 信号峰出现，表明Ｆｅ。 主要吸Ｉ 酵母菌的外表面。
（ａ） （ｂ） 图１ Ｆｅ ＠酵母微球的ＳＥＭ分析 ‘ Ｆｉｇ．１ ＳＥＭ ｏｆ Ｆｅ ＠ｙｅａｓｔｓ ｍｉｅｎ）ｓｐｈｅｒｅｓ
酵母菌外层细胞壁表面具有丰筐 一ＣＯ０Ｈ，一ｃ００Ｒ，＝ＮＨ和一ＯＨ等官能团 体表现在图２曲线ａ酵母菌的ＦＩ’一ＩＲ中，３ ５（ ３ ２００ ｃｍ 为表面羟基特征峰；２ ９２７ ｃｍ 为 特征峰，１ ０４５ ｃｍ 为ｃ一０的伸缩震动 １ ６５０ ｃｍ 为Ｃ—Ｏ双键的伸缩震动峰，王 Ｃ一０主要来自于表面一Ｃ０ＯＨ，一Ｃ０ＯＲ官能 在上述官能团的静电作用、离子交换作用或 华力作用下，Ｆｅ¨可较好地吸附在酵母菌表面 该过程在图２曲线ｂ Ｆｅ¨＠酵母菌的丌一ＩＲ一 到反映。即由于Ｆｅ¨的配位作用，３ ３４０，１ ６ １ ０４５，５８０ ｃｍ 等特征峰发生了几个波数的｛ 偏移现象，说明表面羧酸根、羟基以及胺基等 物吸附Ｆｅ¨的主要官能团。由此也可断定， 也应具有较好的核壳结构。
波数／ｃｍ一 图２ ＦＴ－瓜变化 Ｆｉｇ．２ ＦＴ—ＩＲ ｃｈａｎｇｅ
２．２不同反应条件下的降解率对比 影响ｕＶ．Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化降解碱性嫩黄０ 废水的反应主要因素有３个：紫外线，Ｈ Ｏ：，Ｆｅ
鲫 ・６６・ 化学工程２０１０年第３８卷第８期 酵母菌催化剂。因而，不同反应条件下的降解率Ｅ 对比结果如图３所示。 ｔ／ｍｉｎ ａ—Ｈ２０２，ｂ－ＵＶ，ｃ—Ｆｅ ＠酵母菌 图３不同反应条件的降解曲线 Ｆｉｇ．３ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ＣＵｒＶｅＳ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ 由图３对比可见，在单独的Ｆｅ¨＠酵母菌催 化、Ｈ Ｏ 氧化、ｕＶ分解作用下，染料分子的降解 速度都比较慢。而Ｆｅ¨＠酵母菌非均相ｕＶ— Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化降解反应表现了最高的去除效率。 其降解机理主要是ｎ ： －＝Ｆｅ’ ＋Ｈ２Ｏ２一一Ｆｅ ＋・ＨＯ２＋Ｈ （２） Ｆｅ ＋Ｈ２Ｏ２・———｝＝Ｆｅ。 ＋ＨＯ一＋・ＯＨ （３） 生成・ＯＨ自由基具有很强的氧化性。ｕＶ的 引入可以加速产生更多・ＯＨ¨ ： ＝Ｆｅ ＋Ｈ２Ｏ—｝三ＦｅＯＨ２ ＋Ｈ （４） ｉＦｅＯＨ２＋— ，＿＿一＋ Ｆｅ２＋＋．０Ｈ （５） ≤４ｌ０ ｎｍ Ｈ２０， ．ＯＨ （６） 三Ｆｅ３＋十Ｈ，０ ．ＯＨ ＋Ｆｅ ＋＋Ｈ＋ （７） 式中：ｈ为普朗克常数， 为光的频率。 由于生成的・ＯＨ具有很强的氧化性，可将溶 液中的碱性嫩黄０染料分子逐步氧化分解成为小 分子。这种现象可以在反应过程中的ｕＶ—Ｖｉｓ吸收 变化中看到，随着反应时间的延长，其主要结构吸 收峰逐渐降低，直至消失，表明碱性嫩黄Ｏ染料分 子的主结构已被完全分解为中间产物。当然，彻 底地矿化为ＣＯ ，Ｈ ０和相应的无机小分子需要更 长的时间。 ２．３初始Ｈ ０ 浓度对降解率的影响 碱性嫩黄０染料质量浓度固定在２５ ｍｇ／Ｌ， 催化剂质量浓度为２．０ ｇ／Ｌ，改变Ｈ：０：的加入浓 度。Ｈ ０ 浓度对降解率的影响如图４所示。
