羟基铁铝柱撑膨润土可见光催化降解偶氮胭脂红B研究.pdfVIP

S01-180 羟基铁铝柱撑膨润土可见光催化降解偶氮胭脂红 B 的研究 * 徐天缘，刘云 ，葛飞 （湘潭大学环境科学与工程学院湘潭 411105） 染料工业是国民经济中的重要行业，其产品的应用主要是在纺织品、皮革、食品、涂料、油墨及橡胶 等领域。染料废水成分复杂，色度高，毒性大，利用普通的物理、化学、生物处理方法都很难降解。photo-Fento 法是一种高级化学氧化法，利用体系产生的羟基自由基，将染料降解为易生化降解的小分子有机物，甚至 彻底矿化为二氧化碳和水。由于均相体系中大量铁离子的存在，导致反应结束后，铁离子难以与反应介质 分离，不仅造成催化剂的流失，而且可能引发二次污染问题。膨润土比表面积大、吸附能力强、价格低廉， 是理想的催化剂载体。 目前异相photo-Fento 法多采用紫外光作为光源，这将增加了运行成本，因此若能把可见光引入Fento 法，将会具有很好的应用和开发前景。本实验采用离子交换法制备了羟基铁铝柱撑膨润土，考察了其在可 见光下的催化性能。 X 射线衍射分析（XRD ）显示，膨润土原土（B ）的底面间距（d001 ）为 1.565 nm ，而羟基铁铝柱撑膨 润土（H-Fe-Al-B ）的底面间距增加到了 1.672 nm ，表明羟基铁铝离子成功的被交换到膨润土层间。紫外- 可见漫反射分析显示，相对于 B ，H-Fe-Al-B 对可见光具有明显的吸收性能。BET 分析显示，经羟基铁铝离 2 2 子改性后，其比表面积由 56.1 m /g 增加到 72.1 m /g 。 为了评估 H-Fe-Al-B 对偶氮胭脂红 B (ACB) 的光催化降解性能，进行了不同实验条件下 ACB 脱色实验， 结果如图 1。从图可以看出各个反应体系对 ACB 的降解效果如下：可见光 B+可见光 B+ H O +可见光 2 2 H O +可见光 H-Fe-Al-B +可见光 H-Fe-Al-B + H O +可见光。异相芬顿体系（柱形 6 ）在反应 120 mi 2 2 2 2 后，ACB 脱色率达到 89.6%。 图 1 不同实验条件下偶氮胭脂红 B 的脱色效率图 (1: 2 13 mM H O + 3 1.0 g/L H-Fe-Al-B + 4 1.0 g/L B+ 5 1.0 g/L B+ H O + 6 可见光； ： 2 2 可见光； ： 可见光； ： 可见光； ： 2 2 可见光； ： 1.0 g/L H-Fe-Al-B + H O + ABC = 100 mg/L, pH = 4) 2 2 可见光， ［ ］ 348 以上实验表明，H-Fe-Al-B 具有较高的催化活性，所建立的异相 photo-Fento 反应体系对偶氮胭脂红 B 有很好的降解效果。 基金项目：国家自然科学基金，湖南省科技厅（2012FJ4303 ），湖南省教育厅（12C0394） 参考文献： [1] Lucas M S, et al. Decolorizatio of the azo dye Reactive Black 5 by Fento and photo-Fento oxidation[J]. Dyes Pigments, 2006,71(3):236-244. [2] Soo A N, et al. Heterogeneous catalytic treatment of synthetic dyes i aqueous media using Fento and photo-assisted Fento process[J]