[發(fā)明專利]一種Cl-/CNT協(xié)同活化PMS降解偶氮染料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610198499.0
• 申請(qǐng)日: 2016-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105753212B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃天寅;陳家斌;張黎明;王忠明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州科技學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C02F101/38
• 代理公司: 32200 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 曹毅<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入國(guó)

本發(fā)明是一種Cl^?/CNT協(xié)同活化PMS降解偶氮染料的方法，該方法為：向含有偶氮染料OG的水體中加入一定量的氯化鈉NaCl、碳納米管CNT以及過(guò)一硫酸鹽PMS，調(diào)節(jié)并維持系統(tǒng)pH在2?10，在一定的轉(zhuǎn)速和溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)45 min，氧化降解去除偶氮染料OG。本發(fā)明的機(jī)理涉及兩種：一種是Cl^?與PMS發(fā)生非自由基反應(yīng)，產(chǎn)生HOCl氧化降解偶氮染料，另一種是CNT活化PMS的自由基反應(yīng)，產(chǎn)生硫酸根自由基SO₄^－?氧化降解偶氮染料，兩者共同作用實(shí)現(xiàn)對(duì)偶氮染料的高效降解，在常溫下即能快速高效的氧化降解偶氮染料，適用的pH范圍廣，非常適用于含鹽量高的的工業(yè)染料廢水處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種處理偶氮染料廢水的方法，具體涉及一種高級(jí)氧化體系氧化降解偶氮染料廢水的方法，尤其涉及一種Cl-/CNT協(xié)同活化PMS降解偶氮染料的方法。

背景技術(shù)

偶氮染料是分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)或者多個(gè)偶氮基（—N=N—）的染料，是紡織、造紙、制革等工業(yè)常用染料，其生產(chǎn)廢水具有毒性強(qiáng)、含鹽量高、致突變、致癌、難降解等特點(diǎn)，不經(jīng)處理直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。偶氮染料廢水的常用物化處理方法有吸附、絮凝、光催化、臭氧化等。其中吸附和絮凝方法處理偶氮染料廢水可使偶氮染料分子轉(zhuǎn)移至吸附劑或絮凝劑去除，但是偶氮染料沒(méi)有得到降解和礦化；光催化和臭氧化對(duì)偶氮染料脫色的同時(shí)有降解和礦化的效果，但是他們也存在一些缺陷，比如光催化劑的效率低、穩(wěn)定性差、有毒性以及不易回收利用等，臭氧氧化對(duì)設(shè)備要求高、易產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)等。

近年來(lái)，SO₄^－?作為一種強(qiáng)氧化性自由基，受到越來(lái)越多的關(guān)注，它不僅有較高的氧化還原電位（E= 2.6 V），而且相比于羥基自由基（OH^-?），具有更寬的pH適用范圍，更長(zhǎng)的半衰期，有利于污染物的去除。過(guò)一硫酸鹽PMS是產(chǎn)生SO₄^－?的常用氧化劑，在常溫下比較穩(wěn)定，但在紫外光、熱、超聲波、過(guò)渡金屬離子等條件下，能夠被活化產(chǎn)生SO₄^－?。這些方法都存在一些缺點(diǎn)，比如紫外光、熱、超聲活化PMS均是能耗高、經(jīng)濟(jì)成本高且操作過(guò)于復(fù)雜，金屬離子，如Co活化PMS效率高，但是金屬離子本身的毒性限制了其廣泛應(yīng)用。有學(xué)者最近發(fā)現(xiàn)碳質(zhì)材料，如活性炭（AC）能有效活化PMS降解偶氮染料廢水，AC可重復(fù)使用性好，經(jīng)濟(jì)成本低，但是其活化效率比金屬離子（如Co）低。

碳納米管CNT作為一種新型碳質(zhì)材料擁有更優(yōu)異的性能，具有比表面積大、熱穩(wěn)定性高、獨(dú)特管腔和吸附特性以及特有的電學(xué)特性等性質(zhì)，已作為新型催化材料引起了人們的極大關(guān)注，在H₂O₂等催化領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用；CNT對(duì)PMS也具有潛在的活化能力，將CNT活化PMS用于氧化去除偶氮染料為該類廢水的去除提供了一條新的途徑。同時(shí)偶氮染料廢水具有pH變化范圍寬，含鹽量高等特點(diǎn)，探索廢水基質(zhì)（如Cl^-）在PMS活化過(guò)程中的作用對(duì)于將該技術(shù)用于染料廢水處理具有重要的意義。因此，本發(fā)明涉及CNT活化PMS降解偶氮染料廢水，尤其關(guān)注Cl^-協(xié)同活化PMS在降解偶氮染料廢水中的作用。

發(fā)明內(nèi)容