铁交联膨润土-H2O2催化氧化降解刚果红的研究.pdf

第34卷第5期
非金属矿
Vo34 No5
2011年9月
Non-metallic Mines
、 September,2011
铁交联膨润土-H2O2催化氧化降解刚果红的研究
魏光涛2叶瑞翠2张琳叶宁玉梅
(1广西大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室,广西南宁53004;2广西大学化学化工学院,广西南宁53000
摘要以铁交联膨润土为催化剂,H2O2为氧化剂,催化氧化降解处理染料刚果红,并研究各因素对去除率的影响。实验结果表明,用铁交
联膨润土-HO2处理50mg/L刚果红废水,在pH值为3、温度75℃、HO2用量0.016moML、铁交联膨润土用量0.4gL、时间30min条件下,对刚果
红的去除率达91%铁交联膨润土作为类 Fenton体系的固体催化剂具有pH值适应范宽、对污染物具有一定的吸附作用、可分离重复使用等优点。
关键词铁交联膨润土双氧水催化降解刚果红
中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:10008098(2011)505503
Study on Catalytic Oxidation Process for Congo Red Degradation by Fe-pillared Bentonite-h2o
Wei Guangtao"Ye Ruicui Zhang Linye Ning Yumei
(1 Key laboratory of new processing technology for nonferrous metals and materials, Ministry of Education, Guangxi University, Nanning
Guangxi 530004; 2 School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004
Abstract Catalytic degradation process for the congo red was investigated by using the Fe-pillared bentonite as catalyst and adsorbent, and
H 0 as oxidant. The experimental results indicated that the disadvantages of Fenton reagent were eliminated by the Fe-pillared bentonite, and the
degradation ratio of congo red reached 91% under the following conditions: PH value was 3, reaction temperature was 75, dosage of H,O, was 0.016
mol/L, dosage of bentonite was 0.4 g/L, reaction time was 30min
Key words Fe-pillared bentonite H,O catalytic oxidation congo red
染料工业废水通常具有色度高、毒性大、可生化为催化剂,研究铁交联膨润土-H2O2组成的类 Fenton
性差的特点,常规处理技术对此废水难有效深度处理体系催化氧化降解刚果红,探讨在铁交联膨润土存在
以达到安全排放或回用标准2。高级氧化技术是处下该体系对刚果红废水的处理特性,并确定较为适宜
理该类废水的有效技术,其中 Fenton试剂作为一种的处理工艺。
强氧化剂在难降解染料有机废水处理中得到了广泛1实验部分
应用。但由于 Fenton试剂具有H1O2利用率低、单1.1原料、试剂与仪器
H2O2氧化处理成本较高、均相催化剂Fe2难于回
原料:膨润土原土取自广西宁明,其主要化学
收造成二次污染、催化反应的pH值条件较窄(一般成分(wP)为:SiO2,643;Al203,1786;TiO2,0.38;
在3.5左右)等缺陷,目前需要一种含非均相催化剂Fe_O3,3.23;CaO,1.69;MgO,3.05;K2O,1.17;Na2O
的类 Fenton体系,以克服上述 Fenton试剂在应用中127。膨润土原土阳离子交换容量为68.8mmol/100g
的缺陷?。
由膨润土原土制备钠基膨润土明,制备的钠基膨润土
我国学者曾用活性炭替代Fe,提高了 Fenton试阳离子交换容量约为100mmol10g。
剂对废水的处理效果,国外学者也曾用铁、铜等金
试剂:刚果红、H2O2(30%)、FeNO2)y、Na2COy
属元素交联黏土湿法催化氧化处理苯酚废水。以NaOH、H2SO4等,均为分析纯。
硅酸盐为主的天然层状膨润土是一种用途广泛的非
仪器:紫外可见分光光度计;精密数字酸度计;
金属黏土矿物,在我国资源丰富,储量居世界首位。超级恒温水浴振荡器;高速离心机等。
因此,以膨润土作为基础材料开发废水处理新技术
2铁交联膨润土的制备将0.2moML的硝酸铁溶
新方法,具有重要意义。本实验拟以铁交联膨润土液在氮气保护下接CO32/Fe摩尔比为3:2缓慢加
入Na2CO3粉末,加完后继续搅拌反应20h,陈化1d。
收稿日期:2011-08-16
将上述交联剂按Fe/土=2 mmol/g比例逐滴加入
基金项目:有色金属及材加工新技术教有都重点实验室开放悬全5%钠基膨润土中,滴加完毕后控温反应20h,老化
资助项目( GXKEI09-13);广西自然科学基金(201 GXNSFB018017);
广西大学实验室建设与实验教学改草项目(20110305)。
2d。将制好的交联膨润土抽滤,并用蒸馏水多次洗涤