活性炭及改性碳納米管催化臭氧降解亞甲基藍(lán).pdf

1、本研究選用印染行業(yè)經(jīng)常使用到的亞甲基藍(lán)作為人工合成大分子有機(jī)物的模型物質(zhì)。對(duì)亞甲基藍(lán)(MB)進(jìn)行臭氧曝氣催化實(shí)驗(yàn)。考察了pH值，活性炭、自由基捕獲劑、負(fù)載鐵的碳納米管及電泳沉積碳納米管的零價(jià)鐵板對(duì)MB脫色過程的影響。
　　實(shí)驗(yàn)表明，在充分的臭氧提供較高的傳質(zhì)勢(shì)能下，底物的降解遵循穩(wěn)定的準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)。pH值可大幅度地改變反應(yīng)的速率常數(shù)，堿性條件下溶解的臭氧分子分解生成羥基自由基，進(jìn)而促進(jìn)與底物反應(yīng)。顆粒狀活性炭(GAC)在反應(yīng)過程中

2、起到吸附，催化和緩沖的三重作用。GAC的投加對(duì)反應(yīng)的提高是有限的，本研究中最適GAC投加量為9 g/L?；钚蕴康耐都佑欣隗w系pH維持在所需相對(duì)穩(wěn)定值，可減少臭氧的反應(yīng)需求量。研究推測(cè)了可能的反應(yīng)機(jī)理，表明臭氧—活性炭工藝在適宜的條件下對(duì)MB的降解具有良好效果。
　　通過浸漬法制備的CNTs(Fe0)材料，經(jīng)能量色散譜分析表征，其表面零價(jià)鐵含量為3.70％。與含CNTs體系在不同pH下進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn)。含CNTs(Fe0)體系脫色速

3、率在酸性條件下最高，堿性條件下次之，TOC去除也是pH=3.0時(shí)最高。表明浸漬法制備的CNTs(Fe0)材料應(yīng)用于臭氧曝氣催化降解MB是可行的。根據(jù)CNTs(Fe0)在酸堿條件下的催化性能推測(cè)了酸性條件下CNTs(Fe0)體系可能的反應(yīng)機(jī)理。
　　通過電泳法制備的Fe0-CNTs材料，電泳時(shí)間為3min時(shí)，對(duì)MB的催化降解效果最佳。在pH=3.0時(shí)，含F(xiàn)e0-CNTs體系TOC去除率可達(dá)65％，遠(yuǎn)高于單獨(dú)臭氧體系(15％)和臭氧與