納米磁改性膨潤土的制備及其性能研究.pdf

1、以類Fenton法為代表的高級氧化技術是近幾十年發(fā)展起來的用于處理難降解有機污染物的新型水處理技術。焦化廢水組成復雜，含大量生物難降解有機物，如多環(huán)芳烴，是極難處理的有機廢水。經(jīng)二級處理后，廢水COD和色度等指標仍難達到污水排放標準。本研究旨在制備出一種新型非均相磁性類Fenton催化劑—納米磁性膨潤土，將其用于降解處理0.5 mmol·L-1橙黃Ⅱ溶液和焦化廢水的再生處理。研究主要結(jié)論如下:
　　(1)制備適宜的鋁柱撐劑，與鈉化

2、膨潤土進行離子交換，得到鋁柱撐膨潤土。經(jīng)比表面積分析和X射線粉末衍射表征，結(jié)果表明，在A1/膨潤土=10 mmol/g，煅燒溫度400℃的柱撐條件下，膨潤土層間距由1.50 nm增大到1.82 nm，比表面積由72.30 m2·g-1增大到130.96 m2·g-1。
　　(2)使用共沉淀法，在鋁柱撐膨潤土表面負載納米Fe3O4，制得負載比例分別為30％(M30)和50％(M50)的磁性催化劑。使用掃描電鏡、傅里葉紅外、比表面積分

3、析和X射線粉末衍射等技術進行表征。分析結(jié)果表明，負載的納米Fe3O4未發(fā)生明顯團聚，粒徑約為20～30nm，M30和M50比表面積分別為128.26 m2·g-1和103.83 m2·g-1。
　　(3)將制備的納米磁性膨潤土用于降解橙黃Ⅱ模擬廢水。在催化劑投加量為0.7 g·L-1，初始pH=3.0，反應溫度為50℃，初始H2O2濃度=21.0 mmol·L-1條件下，催化效果最佳，脫色率能達100％，UV254去除率達80％，

4、COD從336 mg·L-1降低到44.27 mg·L-1以下。同時通過在相同pH，溫度下的對比試驗研究M30和M50的催化劑的性能，發(fā)現(xiàn)二者催化性能相近。
　　(4)紫外光不僅可以極大的促進O(Ⅱ)的降解，而且當UV-H2O2體系和Fe3O4-H2O2體系結(jié)合起來時能產(chǎn)生協(xié)同效應，進一步促進催化效果進一步提高。在催化劑使用量為0.6g·L-1， T=40℃，初始pH=3和初始H2O2濃度為21 mmol·L-1，反應3h可達到1