几种模拟染料废水的吸附与电氧化处理研究

发布时间：2020-08-06 15:20

【摘要】：在工业废水中,染料污染因毒性强、污染持久和易被生物体积蓄等特点越发引起人们的注意。目前,染料污染废水的方法中物理吸附法和电催化氧化法因操作简单,成本低,去除能力高等优点被广泛运用于处理染料废水。本文着重对导电聚合物的合成应用以及改性钛基电极的制备进行了阐述,继而开展了Fe_3O_4@聚苯胺纳米纤维与改性聚吡咯的合成及Ti/SnO_2-TiO_2-PbO_2三元改性钛电极的制备工作,并应用到有机染料废水去除中,具体内容如下:以溶剂热法制备纳米级Fe_3O_4,过硫酸铵引发苯胺聚合的的方法制备Fe_3O_4@聚苯胺纳米纤维。采用FT-IR、扫描电镜等表征手段对该材料进行表征。以亚甲基蓝染料溶液为模拟废水,研究Fe_3O_4的用量,引发剂比例,吸附染料pH,初始染料浓度和吸附剂量对染料去除的影响。研究发现引发剂与苯胺摩尔比为5:4时具有特殊形貌,在弱碱性条件下吸附剂浓度为1 g L~(-1)时,对染料废水吸附率最优去除率高达99%以上。三种吸附热力学模型拟合表明Langmuir模型更接近该吸附行为。改性剂改性Fe_3O_4@聚苯胺@聚吡咯复合物。以阳离子型染料-亚甲基蓝染料溶液为模拟染料,并绘制了亚甲基蓝染料溶液的标准曲线。研究了改性剂配比、改性pH值、吸附剂用量、吸附pH、等影响。实验结果表明,该吸附剂对亚甲基蓝溶液染料有良好的吸附和去除效果。当Fe_3O_4@聚苯胺与聚吡咯配比为1:1时在弱碱性条件下吸附剂浓度为4 g L~(-1)的条件下,材料对染料废水去除率最高,达99%以上。以SnCl_(2·)2H_2O、Pb(NO_3)_2、Ti(OC_4H_9)_4为原料,热分解法制备三元改性钛电极:Ti/SnO_2-TiO_2-PbO_2,通过用FT-IR、场发射扫描电子显微镜、循环伏安曲线和阻抗测试对上述材料进行表征,使用一定浓度的亚甲基蓝溶液,甲基橙溶液和罗丹明B溶液作为模拟染料废水溶液。以及优化钛电极的涂覆液配比、烧制温度、涂覆层数等影响因素,最后将所制备电极用于电化学氧化处理含染料废水。结果表明,钛基电极涂层溶液中Sn/Ti摩尔比为6.8:1,Pb(NO_3)_2浓度为0.05 mol L~(-1),于钛片上“涂覆-煅烧”3次所制备的电极,在电流密度为10 mA cm~(-2),Na_2SO_4浓度0.6 g L~(-1),NaCl浓度3 g L~(-1)条件下,处理染料废水,其脱色率分别为98.5%(甲基橙)、97.6%(罗丹明B)和95.7%(亚甲基蓝)。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O647.33;O643.36;X703
【图文】：

扫描图像,聚苯胺,扫描图像,微球

图 1.1 聚苯胺微球扫描图像聚吡咯复合凹凸棒为吸附剂，对罗丹十二烷基磺酸钠以制备聚吡咯纳米复合率达到 94.7%。辛倩倩[35]制备聚吡咯料的吸附过程。研究表明，聚吡咯纳米。杜琳琳等[36]制备出聚吡咯与剑麻纳米机阴离子染料的吸附效果，实验结果表最优。贾志刚等[37]以聚乙烯醇 PVA 经剂，研究使用化学活性碳微球对亚甲基有效地吸附亚甲基蓝。随着初始浓度 474.6 增加到 602.4 mg g-1。Hameed料（MBC-CH）应用于从水溶液中吸 MB 吸附量随染料初始浓度的增加而增子染料污染的有效吸附剂。Chollom 等

纳米管,图像

图 1.2 纳米管 TEM 图像普适性化学氧化法被认为是最有效的去除染料完全降解有毒的初始原料与副产品化学物质，等，生成环境友好的产物。氧化技术不仅可以协同作用，这种协同作用被称为混合高级氧化的反应过程中可以生成羟基自由基（OH·），基自由基与大多数染料反应迅速，具有高速率在于纺织废水大多数复杂、有毒的有机和无氧化工艺（图 1.3），对纺织产生废水进行有效研究过程有影响的副产物。

流程图,原位,流程图,染料

图 1.2 纳米管 TEM 图像化法性与普适性化学氧化法被认为是最有效的去除染料方式。通常分或完全降解有毒的初始原料与副产品化学物质，如染料，杀物等等，生成环境友好的产物。氧化技术不仅可以单独使用，在着协同作用，这种协同作用被称为混合高级氧化（AOP）技OP）的反应过程中可以生成羟基自由基（OH·），其具有比更。羟基自由基与大多数染料反应迅速，具有高速率反应常数，化存在于纺织废水大多数复杂、有毒的有机和无机化学物质高级氧化工艺（图 1.3），对纺织产生废水进行有效处理。但氧生对研究过程有影响的副产物。

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