六价铬与有机染料同时还原和脱色的方法研究

发布时间：2018-05-21 12:01

  本文选题：六价铬还原 + 橙黄Ⅱ脱色　； 参考：《沈阳理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：近些年来,由于六价铬[Cr(VI)]在电镀工业、金属工业、石油纯化业和染料合成等工业中的使用,大量人工源的铬进入土壤及水体中。工业染料废水一直是工业废水处理的难点,随着各种工业操作释放到自然水体中,造成了严重的环境污染问题。六价铬和工业染料可能同时存在于水体中,虽然Cr(VI)和染料的同时处理已受到重视,但仍然面临巨大的挑战。本文探讨了两种新的方法,主要研究了铁(III) 有机酸和零价铁(Fe0) 有机酸两种体系中六价铬和橙黄Ⅱ的同时还原和脱色。首先考察了用硫酸铁和柠檬酸、酒石酸、草酸分别组成的均相体系,在太阳光照射下,对Cr(VI)和橙黄Ⅱ的同时还原和脱色作用。实验结果表明,太阳光照射下的Fe3+/Cit、Fe3+/Tar、Fe3+/Oxa三种体系均既具有还原性,可使Cr(VI)还原,又具有氧化性,能使橙黄Ⅱ同时脱色。三种酸中,草酸体系中Cr(VI)和橙黄Ⅱ同时还原和脱色效率最好,而柠檬酸体系最差;酒石酸体系虽然有很高的还原Cr(VI)的效率,但对橙黄Ⅱ的脱色效率明显的差于草酸体系。必要的光辐射是保证这三种体系氧化化学活性的一个极为重要的条件,但在太阳光照射的基础上再引入额外光辐射对三种体系的影响却不相同:额外光辐射对Fe3+/Cit体系中Cr(VI)的还原和橙黄Ⅱ的脱色是有利的,对Fe3+/Tar体系几乎不产生影响,而对Fe3+/Oxa体系则是不利的。光助Fe3+/Cit体系中Cr(VI)的还原和橙黄Ⅱ的脱色与柠檬酸浓度有关。在一定浓度范围内,柠檬浓度越高,Cr(VI)的还原和橙黄Ⅱ的脱色效果越好;浓度过高,增强效应并不明显,适宜的柠檬酸浓度为2.4 mmol/L。光助Fe3+/Cit体系中Cr(VI)的还原和橙黄Ⅱ的脱色与溶液的p H值有关。p H值越低越有利于Cr(VI)的还原和橙黄Ⅱ的脱色,适宜p H是3.0。Cr(VI)的还原率和橙黄Ⅱ的脱色率随Fe(Ш)浓度的升高随之升高。但浓度过高,增强效应也不明显。在所研究的浓度范围内,0.2mmol/L是一适宜浓度。实验还发现固相铁的腐蚀产物(ICPs)与柠檬酸和草酸分别组成的光助ICPs/Cit和光助ICPs/Oxa体系也可以使Cr(VI)和橙黄Ⅱ同时还原和脱色,并且后者效率更高。这揭示了ICPs在环境治理中的一个潜在的应用价值。对于零价铁(Fe0) 有机酸体系而言,必要的光辐射是Fe0/Oxa体系中Cr(VI)和橙黄Ⅱ同时还原和脱色的一个极为重要的条件,在太阳光照射下的Fe0/Oxa体系就可以使Cr(VI)和橙黄Ⅱ同时有效还原和脱色(在给定实验条件下,反应60min后,Cr(VI)的还原率和橙黄Ⅱ的脱色率分别达到46%和85%。)。但在太阳光照射的基础上再额外增加光照射反而对此光助Fe0/Oxa体系的还原和脱色活性产生不利影响(在其它实验条件相同的情况下,反应60min后,Cr(VI)的还原率和橙黄Ⅱ的脱色率分别变为仅为2%和71%。)。对Fe0/Oxa体系而言,适当降低Fe0的投加量可以获得更高的Cr(VI)还原率和橙黄Ⅱ的脱色率。在太阳光照射下的Fe0/Tar体系也能使Cr(VI)和橙黄Ⅱ同时有效还原和脱色。在太阳光照射的基础上再额外增加光照射对此光助Fe0/Tar体系中橙黄Ⅱ的脱色有利,但对Cr(VI)的还原不利。比较Fe0/Oxa和Fe0/Tar两体系中Cr(VI)的还原率和橙黄Ⅱ的脱色率可知,Fe0/Tar体系更有利于其中Cr(VI)的还原,而不利于橙黄Ⅱ的脱色;Fe0/Oxa体系则更有利于橙黄Ⅱ的脱色,而不利于Cr(VI)的还原。另外,Fe0/Tar体系中Cr(VI)的还原和橙黄Ⅱ的脱色与Fe0投加量的关系不同于Fe0/Oxa体系。Fe0/Tar体系中Cr(VI)的还原和橙黄Ⅱ的脱色还与酒石酸的浓度及溶液的p H值有关。在所研究的范围内,酒石酸浓度为1.2mmol/L和溶液p H为3.0是适宜的条件。本文还初步考察了铁(III) 有机酸和零价铁(Fe0) 有机酸两种体系中Cr(VI)和另一种有机染料亚甲基蓝的同时还原和脱色。实验发现,光助Fe3+/Cit体系也能使其脱色和共存Cr(VI)同时还原,并且p H值对亚甲基蓝脱色率的的影响与对橙黄Ⅱ的影响基本相同。对零价铁 有机酸体系而言,Fe0/Tar和Fe0/Oxa两体系也能有效地使亚甲基蓝脱色和Cr(VI)的还原,并且Fe0/Tar体系更有利于其中Cr(VI)的还原,而Fe0/Oxa体系则更有利于其中亚甲基蓝的脱色。
[Abstract]:杩戜簺骞存潵,鐢变簬鍏�浠烽摤[Cr(VI)]鍦ㄧ數闀，

本文编号：1919105