微波強化零價鋁去除水中2,4-二氯苯酚的研究.pdf

1、由于零價金屬具有較高的還原能力，近年來在污水處理的研究中不斷發(fā)展，其高效、低毒、來源廣、操作簡單等特點，在染料、電鍍、含氯有機物以及含重金屬的廢水處理中已得到廣泛的應(yīng)用，尤其以零價鐵最具有代表性。研究表明，與零價鐵相比，零價鋁具有易產(chǎn)生活性氧、Al3+抗沉淀性強、高電子轉(zhuǎn)移驅(qū)動力(E0=-1.677 V)等特點，在降解含難降解有機物時，有其獨特的優(yōu)勢與應(yīng)用潛力。目前，已有一些研究者將零價鋁應(yīng)用于水環(huán)境中雙酚A、4-氯酚的降解，均取得了良

2、好的去除效果。
　　微波是指波長在1 m～1 mm，頻率范圍300 MHz～300 GHz的電磁波。由于微波可選擇性地對物質(zhì)加熱，在化學領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。微波在環(huán)境保護中的應(yīng)用一方面是由于微波輻照可快速殺死環(huán)境中的有毒有害微生物，另一方面是因為一些能強烈吸收微波的“敏化劑”，在微波輻照下能產(chǎn)生化學活性非常高的反應(yīng)“熱點”，誘導催化難降解物質(zhì)的分解。因此微波技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域也得到了越來越多的重視，并被不斷地應(yīng)用到水環(huán)境中的污染物、

3、大氣中的氮氧化物、硫氧化物以及土壤環(huán)境中多溴聯(lián)苯的治理中。
　　本實驗通過將零價鋁金屬還原能力與微波的選擇性熱效應(yīng)相結(jié)合，考察了微波的誘導催化零價鋁顆粒對水溶液中2，4-二氯苯酚去除效果的影響，并對降解產(chǎn)物和反應(yīng)機理進行了分析和探討。實驗結(jié)果表明：微波輻照對零價鋁顆粒去除水中的2，4-二氯苯酚具有顯著的強化作用，同時2，4-二氯苯酚的降解速率也得到顯著提高；在未引入微波輻照，零價鋁最佳投加量2.0 g，最佳反應(yīng)溫度50℃、最適pH

4、=2.5時，反應(yīng)4h，50 mL100 mg/L的2，4-二氯苯酚水溶液中，2，4-二氯苯酚的去除率達到最大，為51.52%，實驗范圍內(nèi)2，4-二氯苯酚的去除率隨著零價鋁投加量以及反應(yīng)溫度溫度的增加而增加，隨著溶液pH值的增大而減??；酸性條件下，零價鋁與溶解氧反應(yīng)生成H2O2，并與H2O2發(fā)生電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生羥基自由基，具有強氧化性的羥基自由基進而與溶液中的2，4-二氯苯酚作用而達到去除水中2，4-二氯苯酚的目的；零價鋁投加量2.0 g，輻