分子筛／Fenton试剂协同光催化降解亚甲基蓝

超声波-Fenton试剂协同降解亚甲基蓝废水研究∗张锋【摘要】The degradation of methylene blue dye wastewater by Fenton reagent oxidation combined with ultra-sonic method was studied. The control variables method was used to study the influence of H2 O2 ,Fe2+ amounts, the optimum pH value,and best reaction time during degradation process. The results were statistically analyzed by Origin software to discuss and give quantitative evaluation result. The results showed that the degradation rate to 5 mL 100 mg/L methylene blue solution was 96. 2% in following system conditions:H2 O2 ( 30%) 0. 45 mL, 20 mmol/L ammonium ferrous sulfate 0. 25 mL, pH =3 , ultrasonic treatment for 60 min. It spend much less 1 hour than Fenton reagent treated it separately,indicating the ultrasonic-Fenton oxidation method has a certain synergistic effect.%研究了超声波法-Fenton试剂氧化联合使用对亚甲基蓝染料废水的降解。

芬顿试剂降解有机染料的研究摘要钴催化过硫酸氢钾(Co/PMS)是一种类芬顿氧化技术，它克服了Fenton 氧化技术的许多缺陷，是一种新兴的高级氧化技术。

本文采用钴催化过硫酸氢钾降解亚甲基蓝有机染料，分别研究了过硫酸氢钾、钴、亚甲基蓝的用量和反应温度四个变量对降解速率的影响，通过四因素三水平正交实验找出最佳实验条件。

实验结果表明：1). Co离子的催化性能较高，在很少量的情况下就可以完成对PMS 的催化；2).产生的SO4－·氧化还原电位高，具有强氧化性，能够在广泛的pH 范围( 2—9)内降解有机污染物，3). 过硫酸氢钾的用量少，可以节约实验成本，并且由于其是固体，方便储存和运输，4). 反应后不产生污泥，对悬浮固体具有一定的去除效果，对染料水中的COD也具有一定的降解率，5). 在短时间（10min）和常温条件（20℃）下，其对亚甲基蓝染料水的脱色效率能达到90%以上，具有显著的实验效果。

这些优异的特性会随着环境污染治理的深入而得到更为广阔的发展，同时使该项技术的研究和应用具有更大的吸引力。

当今社会水资源短缺问题尤为突出，充分的对染料废水进行降解是我们应当关注的环境问题，希望这项研究能够更广泛的运用在环境水污染治理方面。

关键词：钴，催化，过硫酸氢钾，降解，亚甲基蓝，CODFenton degradation of organic dyesABSTRACTCobalt catalyze potassium monopersulfate(Co/PMS) which is a kind of similar Fenton oxidation technology, and it overcomes a lot of defects of Fenton oxidation technology, which is a new sort of advanced oxidation technology.In summary, this paper using cobalt catalyze potassium hydrogen sulfate , which degrade methylene blue dye water. This test is research over the four elements: the amount of the potassium hydrogen sulfate, cobalt, initial methylene blue dye water and the reaction temperature on the degradation rate of the methylene blue dye water, and get through the four factors and three levels orthogonal experiment to find the best experimental conditions, the results show that：1) the cobalt ions have a high catalytic performance, and in a very small amount of the cobalt ions can catalyze PMS very well, and producing a strong oxidizing SO4-·, 2) in this experiment can generate a strong oxidizing SO4-·, it can degrade organic pollutants in a wide pH range (2-9),3) in this experiment, it needs very little amount of the PMS, so it will save experiment prime cost and because it is a kind of solid, so it can easy storage and transport; 4) the reaction does not produce sludge, and it also can remove suspended solids in some effect; in the dye water, COD also play a role, through this experiment, this method can remove COD in some effect, too. 5) in a short period of time(10 minutes) and in ordinary temperature(20 degrees Celsius), it can degrade methylene blue dye water and the removal rate can achieve more than 90%, what a significant result it is.To these excellent characteristics, With the depth of the environmental pollution governance, which will enable this research and this application have a highly and great attractiveness, in today, our society should be concerned about the dyeing wastewater by degradation fully, and this should also be ableto become the whole world environmental problem, shortage of water resource is also become a important problem particularly prominent, hope this study will be able to be used for control the pollution water, and which will also have a wide range of use in the governance aspects for the environment and water pollution.KEYWORDS: Cobalt, catalyze, potassium monopersulfate, degrade, methylene blue, COD目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 高级氧化技术 (2)1.1.1 芬顿试剂 (2)1.1.2 类芬顿试剂 (3)1.1.3 两者的比较 (3)第2章钴催化过硫酸氢钾及降解有机染料机理 (4)2.1 Co/PMS体系降解有机染料的机理 (4)2.1.1 SO4－.链式反应机理 (4)2.1.2 降解有机染料机理 (4)2.1.3 pH影响机理 (5)第3章材料与方法 (6)3.1 药品及仪器 (6)3.1.1 试验方法 (6)3.1.1.1 过硫酸氢钾用量的影响 (6)3.1.1.2 钴离子用量的影响 (7)3.1.1.3 亚甲基蓝浓度的影响 (8)3.1.1.4 温度的影响 (9)3.2 四因素三水平正交实验 (10)第4章数据处理 (13)4.1 降解率 (13)4.1.1 723型分光光度计测亚甲基蓝标准曲线的绘制 (15)4.1.2 756型分光光度计测亚甲基蓝标准曲线的绘制 (15)4.2 速率常数k1 (16)4.3 降解率D与速率常数k1 (18)4.4 正交数据表 (20)第5章亚甲基蓝的COD降解率 (22)5.1 水样的COD (22)5.1.1 所需试剂及装置 (22)5.1.2 实验步骤 (22)5.2 染料COD (23)结论 (24)谢辞 (26)参考文献 (27)外文资料翻译 ................................................... 错误！未定义书签。

西北农业学报　2008,17(1):1932198A cta A g riculturaeB oreali2occi dentalis S inica高岭土超细分子筛复合光催化剂降解亚甲基蓝的研究廖绍华1,呼世斌23,冯贵颖2(1.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌　712100;2.西北农林科技大学理学院,陕西杨凌　712100)摘　要:先以高岭土为主要原料制备了超细分子筛,接着负载过渡金属,最终制成高岭土超细分子筛复合光催化剂。

用这种复合光催化剂光催化氧化降解亚甲基蓝模拟纺织染整工业废水,并进行六因素五水平的正交试验。

结果表明,在模拟废水中最佳条件为:过氧化氢2000mg/L,超细分子筛复合光催化剂为500mg/L,亚甲基蓝初始浓度为80mg/L,光源为20W紫外线消毒灯,p H10.00,反应240min,亚甲基蓝的色度由3200降到20以下,去除率达99.46%。

关键词:超细分子筛;复合光催化剂;亚甲基蓝;过渡金属;高岭土中图分类号:X502 文献标识码:A 文章编号:100421389(2008)0120193206Study on K aolin U ltraf ine Zeolite Composite PhotocatalystDegradation of Methylene BlueL IAO Shao2hua1,HU Shi2bin23and FEN G Gui2ying2(1.College of Resources and Environment,Nort hwest A&F University,Yangling Shaanxi　712100,China;2.College of Science,Nort hwest A&F University,Yangling Shaanxi　712100,China)Abstract:The first tested to Kaolin as t he main raw material of ult rafine zeolite,and t hen loaded t he t ransition metals,Kaolin final finished ult rafine zeolite compo site p hotocatalyst.U sed t his composite p hotocatalyst p hotocatalytic oxidation degradation of Met hylene blue simulated textile dyeing indust ry wastewater,wit h six levels of five factors ort hogonal test.The result s showed t hat t he simulated wastewater best conditions:hydrogen peroxide to2000mg/L,ult rafine zeolite composite p hotocata2 lyst for500mg/L,Met hylene blue for80mg/L t he initial substrate concent ration,ult raviolet light disinfection of20W lamp,p H10.00,and reaction240min,Met hylene blue color by3200dropped to 20below,t he removal rate is99.46%.K ey w ords:Ultrafine zeolite;Co mposite p hotocatalyst;Met hylene blue;Transition metal;Kaolin 以TiO2为代表的过渡金属光催化剂近20年来已被广泛研究[125],充分展示了非均相光催化技术在清洁能源生产和环境污染治理中潜在而深远的应用背景,但是由于钛类化合物价格昂贵,并且由于TiO2带隙较宽(3.2eV),对应的激发波长是378nm,仅能利用占整个太阳光谱4%的紫外光,加上电子和空穴容易发生复合,光催化效率低等缺陷使其应用受到一定限制[6],本试验以大量价廉无毒无污染的高岭土为主要原料制备的超细分子筛复合光催化剂[7210]在一定程度上解决了上述问题。

非均相Fenton催化剂Fe3O4降解亚甲基蓝殷井云;罗平;梁柱;陈维雨思;张宇峰【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2017(036)010【摘要】采用水热法合成磁性Fe3O4纳米微球,将其作为催化剂与H2O2组成非均相Fenton体系降解亚甲基蓝(MB),并对Fe3O4纳米颗粒进行了TEM、XRD表征.对初始pH值、H2O2投加量、Fe3O4投加量等条件进行了试验,考察了催化剂的重复利用性能.结果表明:pH值为3、H2O2浓度为0.4mL/L、催化剂投加量为1.2 g/L、反应温度T=30℃、振荡速度为150 r/min时降解效果最好,反应2h后MB(150 mg/L)降解率为99.6％,催化剂重复利用3次降解效果仍良好.%Hydrothermal method is adopted to synthesize the magnetic Fe3O4 nanocomposites,which serves as the catalyst to degrade methylene blue (MB).Fe3O4 nanoparticles are characterized by TEM and XRD.And catalytic capacity of Fe3O4 and its reusability are evaluated comprehensively.The suitable experimental parameters,including initial pH value,H2O2 concentration and catalyst loading,are also explored.Results show that the optimal degradation performance is achieved when the reaction conditions are set as follows:pH value is 3,concentration of H2O2 is 0.4 mL/L,catalyst loading is 1.2 g/L,reaction temperature is 30 ℃,and a rotary shaker is at 100 r/min.When the reaction lasts 2 h,the degradation rate of MB (150 mg/L) is 99.6％.In addition,the degradation efficiency of catalyst is still satisfactory after repeating three times.【总页数】5页(P18-22)【作者】殷井云;罗平;梁柱;陈维雨思;张宇峰【作者单位】南京工业大学环境学院,江苏南京211816;南京工业大学环境学院,江苏南京211816;南京工业大学环境学院,江苏南京211816;南京工业大学环境学院,江苏南京211816;南京工业大学环境学院,江苏南京211816【正文语种】中文【中图分类】TU992.3【相关文献】1.非均相UV/Fenton光催化降解亚甲基蓝染料废水 [J], 陈娴;高永;徐旭2.钢渣非均相类 Fenton 反应降解亚甲基蓝的研究 [J], 杨合;王振;韩冲;薛向欣3.Fe3O4@SiO2微球作为非均相Fenton催化剂结合超声降解亚甲基蓝模拟废水[J], 田学鹏;殷井云;陈维雨思;刘仁彬;张宇峰4.非均相类Fenton纳米催化剂α-Fe2O3-Co3O4的制备及降解亚甲基蓝模拟废水研究 [J], 刘岿;张建斌;葛勐5.Fe/硅藻土非均相Fenton降解亚甲基蓝染料废水研究 [J], 李理;宁门翠;徐静;程永伟;黄力因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

亚甲基蓝光度法检测Fenton试剂所生成的羟自由基
李铭芳;王慧琴;李淑芳
【期刊名称】《江西农业大学学报》
【年(卷),期】2003(025)005
【摘要】提出检测Fenton反应产生羟自由基的新方法.羟自由基与亚甲基蓝发生反应后, 亚甲基蓝的颜色发生变化,用紫外-分光光度计测定其ΔA617值的变化,可间接测定羟自由基的产生量.本方法稳定性好、操作简便、测定快速,可作为一种简便的筛选抗氧化剂的方法.
【总页数】3页(P794-796)
【作者】李铭芳;王慧琴;李淑芳
【作者单位】江西农业大学理学院,江西,南昌,330045;江西师范大学化学学院,江西,南昌,330027;江西东乡一中,江西东乡,331800
【正文语种】中文
【中图分类】O621.25+5.7
【相关文献】
1.NR光度法测定Fenton试剂所生成的羟基自由基 [J], 朱琳娜;何争光;吴超
2.超声波-Fenton试剂协同降解亚甲基蓝废水研究∗ [J], 张锋
3.一种新的羟自由基生成方法及其在亚甲基蓝降解中的应用 [J], 田甜;朱晶晶;何瑜;葛伊利;宋功武
4.甲基紫光度法测定Fenton体系中产生的羟自由基 [J], 朱兴松
5.Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝模拟废水的条件研究 [J], 周美珍
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Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝的动力学研究
吴辉;陈娟;李成芳;彭毛;宋功武
【期刊名称】《湖北大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(031)001
【摘要】采用Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝,通过对亚甲基蓝染料处理过程中的紫外、红外光谱分析可知,Fenton对亚甲基蓝的结构造成了严重破坏,探讨了Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝的反应动力学.结果表明,Fenton氧化过程中,H2O2初始浓度、FeSO4初始浓度及温度对反应都有影响,且确定反应为一级反应,其动力学方程式为:-dC/dt=O.184 2exp(-3.53/RT)·[H2O2]始0.88561·[Fe2+]始
0.88519.
【总页数】5页(P59-63)
【作者】吴辉;陈娟;李成芳;彭毛;宋功武
【作者单位】湖北大学,化学化工学院,湖北,武汉,430062;湖北大学,化学化工学院,湖北,武汉,430062;湖北大学,化学化工学院,湖北,武汉,430062;湖北大学,化学化工学院,湖北,武汉,430062;湖北大学,化学化工学院,湖北,武汉,430062
【正文语种】中文
【中图分类】O644.12
【相关文献】
1.超声波-Fenton试剂协同降解亚甲基蓝废水研究∗ [J], 张锋
2.Bi2O3光催化氧化降解亚甲基蓝的动力学研究 [J], 高红;张天胜
3.Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝模拟废水的条件研究 [J], 周美珍
4.分子筛/Fenton试剂协同光催化降解亚甲基蓝 [J], 方熠
5.Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝模拟废水的条件研究 [J], 周美珍;
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Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝模拟废水的条件研究周美珍【摘要】采用Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝.结果表明:Fenton氧化过程中,H2O2溶液的用量、FeSO4溶液的用量及pH对反应都有影响,当溶液初始pH 为3、0.1％Fe2镕液和0.3％H2O2溶液的用量分别为7 mL和2mL,亚甲基蓝初始浓度为10mg/L时,反应2min后亚甲基蓝的降解率可达99.6％以上,证明了Fenton试剂可以有效得处理亚甲基蓝废水.【期刊名称】《宁德师范学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(026)001【总页数】3页(P24-26)【关键词】Fenton试剂;亚甲基蓝;染料废水【作者】周美珍【作者单位】宁德师范学院化学系,福建宁德352100【正文语种】中文【中图分类】X703纺织印染行业为我国废水排放量大的工业部门之一.据统计，我国废水排放量约70×108t/年，而印染废水排放量占80%.它们主要来自印染加工的印花、染色、整理等工序，而且这些废水的成份复杂、色度高、所含有毒物质较多，环境污染严重，因而处理这些废水迫在眉睫[1-3].吸附[4]、混凝[5]等传统的印染废水处理方法，使用的设备操作过程简单，工艺成熟，但会造成二次污染等问题[6，7].20世纪80年代以后，高级氧化技术（AOPs）引起了科研工作者的重视[8-10]，Fenton法作为废水处理技术已被广泛的研究和使用.亚铁离子在酸性条件下催化过氧化氢产生氧化能力更强的中间体羟基自由基，可以氧化难降解的有机物.Fenton 法具有操作简单，费用低，不需要复杂设备，对环境友好等优势[11-13].本文以碱性染料亚甲基蓝为研究对象，使用Fenton氧化对亚甲基蓝模拟废水进行处理，考察H2O2用量、反应时间、FeSO4用量及pH对亚甲基蓝氧化去除率的影响，为含亚甲基蓝的废水的处理提供一定的理论参考依据[14].1 实验部分1.1 实验仪器与试剂仪器：UVS-7220N可见分光光度计（贝瑞利）；PHS-3C型精密PH计（雷磁）；恒温磁力搅拌器；锥形瓶；烧杯；容量瓶；滴管；电子天平秤.试剂：FeSO4·7H2O、亚甲基蓝、30%H2O2、浓硫酸、NaOH.（以上试剂均为分析纯）.1.2 实验方法取10mg/L的亚甲基蓝溶液200mL于500mL烧杯中，用硫酸调节pH值分别为1、2、3、4、5、7、8，加入一定体积的0.1%FeSO4·7H2O溶液，开启恒温磁力搅拌器，使其充分混合溶解，待溶解后迅速加入一定体积的0.3%H2O2溶液，并以此作为反应的开始时间（t=0），反应结束后，将待测液在亚甲基蓝溶液最佳吸收波长的条件下，用可见光分光光度计进行测定，从而考察各因素对亚甲基蓝去除率的影响.2 实验结果与讨论2.1 亚甲基蓝溶液的最佳吸收波长的确定配制浓度为10mg/L的亚甲基蓝溶液，采用可见光分光光度计对溶液进行全程扫描，找出亚甲基蓝溶液的最佳吸收波长. 用UVs-7220N型可见光分光光度计测出亚甲基蓝的最佳吸收波长.由图1可知，亚甲基蓝溶液在664nm处有最大的吸光度值，以下实验均在波长为664nm处测定亚甲基蓝溶液的吸光度.2.2 亚甲基蓝浓度与吸光度标准曲线配制浓度分别为10mg/L、8mg/L、4mg/L、2mg/L、1mg/L的亚甲基蓝溶液，在亚甲基蓝溶液最佳吸收波长的条件下，用分光光度计进行测定，做出亚甲基蓝溶液的标准曲线，如图2，其线性拟合方程为y=0.1716x+0.0621，R2=0.9973. 2.3 反应时间对亚甲基蓝去除率的影响由图3可知，亚甲基蓝的最佳去除率对应的反应时间为2 min，所以本实验选择最佳反应时间为2 min.2.4 H2O2溶液的用量对亚甲基蓝去除率的影响固定Fe2+初始浓度，亚甲基蓝的氧化去除率随H2O2的初始浓度的变化如图4所示. 随着H2O2浓度的增加，亚甲基蓝的去除率随之增加.这是因为随着H2O2浓度增加，产生的·OH也增加，Fenton试剂氧化效果就越来越强.但当H2O2浓度增大到一定程度后，亚甲基蓝去除率增加不明显，这是因为过量的H2O2对·OH具有清除作用，而且·OH自身会相互发生反应.所以本文选择H2O2溶液最佳体积为2mL.2.5 Fe2+溶液的用量对亚甲基蓝去除率的影响过氧化氢的氧化电位仅为1.70V，而过氧化氢可在Fe2+的催化作用下产生·OH，其氧化电位高达2.80V，所以，Fe2+会影响Fenton反应的氧化效率.固定H2O2初始浓度，亚甲基蓝的去除率随Fe2+溶液的体积的变化如图5.随着Fe2+溶液的体积增加，亚甲基蓝去除率增大.这是因为随着Fe2+溶液体积的增加，·OH产生的速率和数量增加，亚甲基蓝降解率也增大.但是当Fe2+溶液的体积增大到一定程度后，亚甲基蓝去除率增加并不明显，这是因为Fe2+溶液的体积过高，过量的Fe2+溶液会消耗反应产生的羟基自由基，从而使去除率下降，并且过量的Fe2+会增加了处理废水的出水色度和工程成本.因此本实验选择0.1%Fe2+溶液的最佳体积7mL.2.6 pH值对亚甲基蓝去除率的影响Fenton试剂为在Fe2+的催化作用下，过氧化氢分解产生·OH，从而降解有机物，而pH值对Fe2+的催化作用产生影响，从而影响Fenton试剂的催化效果.pH值超过3以后，随pH值的增大，亚甲基蓝降解率降低.pH值升高不仅抑制·OH的产生，而且使Fe2+形成氢氧化物沉淀，从而影响Fenton试剂对亚甲基蓝的氧化能力[15].由图6可知，亚甲基蓝的最佳去除率对应的pH为3.图1 亚甲基蓝最大吸收波长的确定图2 亚甲基蓝浓度与吸光度标准曲线图3 亚甲基蓝降解最佳反应时间的确定图4 0.3%H2O2溶液的用量对亚甲基蓝去除率的影响图5 0.1%Fe2+溶液的用量对亚甲基蓝去除率的影响图6 pH值对亚甲基蓝去除率的影响3 结论（1）本实验采用Fenton法对亚甲基蓝溶液进行处理，取得了显著的效果.（2）实验表明，H2O2用量、Fe2+用量、反应时间、pH值会影响亚甲基蓝的Fenton的氧化降解.（3）处理10mg/L的亚甲基蓝溶液的最佳条件为：反应时间2min，pH=3，0.1%Fe2+溶液的用量为7mL，0.3%H2O2溶液的用量为2mL.参考文献：[1] 孙文中，崔玉民，朱亦仁，等. 用复相光催化剂WO3/CdS/W深度处理印染废水的研究[J]. 水处理技术，2002，28（5）：278-280.[2] 侯海军，单宝田，马根之，等. 活性炭催化光氧化对活性艳红X-3B脱色的实验[J]. 水处理技术，2002，28（3）：152-154.[3] 刘梅红. 纳滤膜技术处理印染废水实验研究[J]. 水处理技术，2002，28（1）：42-44.[4] 赵宜江，张艳，嵇鸣，等. 印染废水吸附脱色技术的研究进展[J]. 水处理技术，2000，26（6）：315-319.[5] 隋智慧，张景彬，宋旭梅. PSF混凝剂对印染废水的处理[J]. 印染，2006，（9）：4-6.[6] 单国华，贾丽霞. 印染废水处理方法及其研究进展[J]. 广西轻工业，2007，4：75-77.[7] 暴雅娴，华兆哲，李秀芬，等. Fenton氧化处理甲基橙染料模拟废水的动力学研究[J]. 水资源保护，2007，23（2）：8-16.[8] 相欣奕，郑怀礼. Fenton反应处理染料废水研究进展[J]. 重庆建筑大学学报，2004，26（4）：126-130.[9] 李金莲，金永峰，钱慧娟，等. Fenton试剂在水处理中的应用研究[J]. 华工科技市场，2006，29（6）：28-33[10] 姜聚慧，娄向东，陈华军，等. 超声波/H2O2协同降解亚甲基蓝[J]. 河南师范大学学报：自然科学版，2006，34（4）：106-109.[11] 张乃东，黄君礼，郑威. 强化UV/Fenton法降解水中苯酚的研究[J]. 环境污染治理技术与设备，2002，3（2）：0-22[12] 徐向荣，王文华，李华斌. Fenton试剂与染料溶液的反应[J]. 环境科学，1999，20（3）：72-74.[13] 徐向荣，王文华，李华斌. Fenton试剂处理酸性染料废水的研究[J]. 环境导报，1997（6）：23-24.[14] 陆文明. H2O2/Fe2+光催化氧化法去除活性染料废水色度的研究[J]. 浙江树人大学学报，2001，1（4）：65-67.。