納米結(jié)構(gòu)錳氧化物催化降解剛果紅模擬染料廢水.pdf

1、剛果紅是染料工業(yè)中最常用的偶氮染料之一，對于含有偶氮染料的廢水，用傳統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物方法難以降解。本研究課題采用納米結(jié)構(gòu)錳氧化物催化氧化降解剛果紅染料廢水，具有催化劑用量小、處理剛果紅溶液初始濃度大，可循環(huán)利用等優(yōu)點。
　　本文采用熱分解納米結(jié)構(gòu)MnOOH前驅(qū)體制備出β-MnO2納米棒，將KMnO4與MnSO4恒溫水浴反應(yīng)直接合成了α-MnO2納米棒，通過KMnO4與乙醇水熱反應(yīng)制備出了MN3O4納米粒子。利用XRD和TEM對

2、產(chǎn)物進(jìn)行分析表征，其中，β-MnO2樣品為直徑約200nm、長度接近幾十μm的納米棒；α-MnO2樣品為直徑約50 nm、長度接近1μm的納米棒；Mn3O4樣品為尺寸均勻、平均粒徑在100nm的納米粒子。
　　將以上幾種納米結(jié)構(gòu)錳氧化物分別作為催化劑，催化H2O2氧化降解剛果紅模擬染料廢水。結(jié)果表明β-MnO2納米棒的催化性能高于α-MnO2納米棒和Mn3O4納米粒子。分別以β-MnO2納米棒、Mn3O4納米粒子作為催化劑，研究了

3、剛果紅初始濃度、H2O2濃度、催化劑用量和反應(yīng)時間對剛果紅溶液降解效果的影響。進(jìn)一步研究表明，β-MnO2納米棒催化H2O2氧化降解剛果紅的脫色反應(yīng)屬于2.44級動力學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.002834(mol/L)-1.44·min-1；Mn3O4納米粒子催化H2O2氧化降解剛果紅的脫色反應(yīng)屬于擬1級動力學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.01276 min-1。經(jīng)紫外可見光譜、紅外光譜分析說明，催化反應(yīng)后剛果紅分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，可能轉(zhuǎn)變?yōu)橛?/p>