Cu(Ⅱ)協(xié)同酒石酸-草酸光催化降解偶氮染料甲基橙的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和人們生活的需要，偶氮染料廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。如食品、紡織品、服裝、印染工藝以及皮革制品等。與此同時(shí)，大量含有偶氮染料的工業(yè)廢水不斷排入環(huán)境。由于偶氮染料結(jié)構(gòu)復(fù)雜、毒性較大以及可生化性較差，大多數(shù)傳統(tǒng)方法很難使其降解，從而不可避免地造成了日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。因此，探求有效且實(shí)用的降解方法具有相當(dāng)重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。近幾年來(lái)，光催化氧化技術(shù)成為人們研究熱點(diǎn)。它能夠有效地破壞多種高毒、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且難以生物降解的有機(jī)污染物，

2、具有高效、環(huán)境無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)。本文主要研究Cu(Ⅱ)協(xié)同酒石酸/草酸光催化降解偶氮染料甲基橙的影響因素、最優(yōu)條件及其可能的反應(yīng)機(jī)理。
　　本論文分為以下兩部分:
　　第一部分:通過(guò)批次試驗(yàn)研究了Cu(Ⅱ)協(xié)同酒石酸(tartaric acid，TA)光催化降解甲基橙methyl orange，MO)的作用。在紫外光(300W汞燈)下研究了此反應(yīng)的影響因素及其作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Cu(Ⅱ)對(duì)酒石酸光催化降解甲基橙有很好的協(xié)同作

3、用。Cu(Ⅱ)和酒石酸可以形成配合物，此配合物在光照下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基(·OH)及其他具有化學(xué)活性的自由基，可以很好的降解有機(jī)污染物。反應(yīng)可以分為初期的緩速階段和之后的加速階段，這是由于配合物的形成需要一個(gè)過(guò)程。另外，紫外光能量高，有利于Cu(Ⅱ)-酒石酸系統(tǒng)降解甲基橙。酸度、甲基橙初始濃度、溫度、酒石酸初始濃度、Cu(Ⅱ)初始濃度、光照強(qiáng)度對(duì)反應(yīng)都有顯著的影響。在紫外光照射下，當(dāng)pH=4，酒石酸濃度為10 mmol/L時(shí)，

4、反應(yīng)120 min后MO幾乎被完全去除。
　　第二部分:溫度25℃、pH在2.0-8.0條件下，通過(guò)批次試驗(yàn)研究了Cu(Ⅱ)協(xié)同草酸(oxalic acid，Oxa)光催化降解甲基橙的作用。在紫外光(300W汞燈)下研究了此反應(yīng)的影響因素及其作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，在Cu(Ⅱ)或者草酸單獨(dú)存在時(shí)，甲基橙幾乎沒(méi)有降解，而當(dāng)兩者同時(shí)存在時(shí)，極大地促進(jìn)了此降解反應(yīng)。原因是Cu(Ⅱ)和草酸形成了配合物，此配合物在光照下產(chǎn)生一系列具有化