酸洗铁粉降解对硝基苯酚的研究.pdf

第45卷第6期
化工技术
开发
Vol45 No6
2016年6月
Technology Development of Chemical Industry
Jun.2016
酸洗铁粉降解对硝基苤酚的研究
徐阳,马方沛,张亚南,张凌霞,周慧敏,蔡可迎
(徐州工程学院化学化工学院,江苏徐州22111)
摘要:还原铁粉川稀酸淋洗斤川于还晾对硝基翠酚(4-NP)。考察了酸种类、酸浓度和铁粉川量对反应的影响
结果表明,用硫酸、盐酸和硝酸处理铁粉片,其还原效果均得到提高,其中用盐酸处理的铁粉效果最好。用不同浓
度的盐酸处理钬粉,其中用0.1mol?L盐酸处理的效果最好
关键词:铁粉;降解;对硝基翠酚
中图分类号:X703.1
文献标识码:A
文章编号:1671-990201606-005602
对硝基苯酚(4-NP)大量存在于工业废水中,1.34-NP的降解
其毒性较强,难降解,难以治理。目前,国内处理
将500mg?I.的对硝基苯酚溶液50m倒入
含4NP废水的主要方法有吸附法、生物降解以、三口烧瓶中,加入01386gkC!和刚洗涤过的铁粉。
超声降解、氧化降解和还原降解等。吸附开动搅拌,并定时取样,用紫外-可见分光光度计测
法、牛物降解和超声降解的效率较低;氧化降解操作定样品的吸光度,根318m处吸光度的变化确定
较复杂;还原降解法中多以硼氢化钠为还原剂,在金反应进程
?、银等金属催化下将4-NP还原为对氨基苯鼢1.4数据处理
(4-AP)4-AP的毒性较小,且在环境中易降解,因
此还原法能有效去除4-NP。由于硼氢化钠和贵金
屺制不同浓度的4-NP溶液,并分别测定在
属的价格均较高,所以此法成本较高。以铁屑为还
m处的吸光虔,作吸光度-浓度图,并对各点进
原剂直接还原4-NP的成木较低,但是这方面的研行拟合,结果见图1。根据图1可知吸光度和浓度
究较少。我们研究了用酸处理的还原铁粉对4-NP
之间具有线性关系,符合线性方程A=00396c+0.0203
的降解性能,得到了较好的结某。
(R2=0.9935)。根据此方程可计算不同吸光度对应的
浓度,再根据浓度变化计算降解率。
1实验
降解率/%=1-?
2.0
1试剂与仪器
还原铁粉(AR),盐酸(37%,AR),浓硫酸
(98%,AR),硝酸(65%-68%,AR),4-NP(AR),自
制去离子水。
て1.0
1"6型紫外ー可见分光光度计(UV-vis)。
1.2铁粉的处理
配制不同浓度的酸溶液,用氢氧化钊标准溶液
标定后备用。称収1.5g还原铁粉放人50mL的烧杯
中,快速加人10mL的酸,搅拌5~10%,快速抽滤,用
蒸馏水洗涤至中性直接使用
图14-NP的标准曲线
Figure 1 Standard curve of 4-NP
通讯联系人:蔡可迎(1970-),男,江苏沛县人、副教授,主要研究方向为有机中间体的合成。E- mail cankering@163com
收稿日期:2016-0413
第6期
徐阳等:酸洗铁粉降解对硝基苯酚的研究
2结果与讨论
铁粉效果最好,浓度过低或过高效果均不好。用酸
处理铁粉可以除掉表面的氧化物,使活性较高的铁
2.1不同酸处理铁粉对降解效果的影响
裸露出米,加速反成。浓度较低的酸不能完全去除
分別用浓度均为0.2mol?L的盐酸、硫酸和硝铁粉表面的氧化物,使其活性较低;浓度较高的酸
酸洗涤铁粉,并考察其降解4-NP的性能,结粜见图除了能洗掉表面的氧化物,还会和部分铁单质发生
2。由图2可知,随着反成的进行,4-NP的降解率反成,使其表而变得光滑,导致活性降低。可见,用
均明显提高,其中用盐酸处理的铁粉效果最好,反应0.1ml:1.的盐酸处理铁粉是适宜的。
40min,4-NP的降解率接近100%。其次是用硫酸和2.3铁粉用量对反应的影响
硝酸处理的铁粉,二者效果接近,反应40min,4-NP
用0.1mol?L'盐酸处理铁粉,反应时问为
的降解率约为90%。未用酸处理的铁粉效果最差、min,考察铁粉用量对反应的影响,结某见图4
反应4min,4-NP的降解率约为71%。
由图4可知,4-NVP的降解率随着铁粉用量的增加而
100
增加。但在不同阶段4-NP的増加幅度不同,铁粉
用量较少时,增加铁粉用量4-NP降解率显著增加
铁粉用量较多时,增加铁粉用量4-NP的降解率增
加幅度较小。因此,要根据情况确定粉的用量以
提高降解效率
100
ー-Fe
图2不同酸洗铁粉的降解效果
Figure 2 E ects of iron washed with several acids on degradation of
2.,2不同浓度盐酸处理铁粉对降解效果的影响
反应时问均为30min,铁粉用量均为0.15g,进
1.8
一步考察了用不同浓度盐酸处理铁粉的效果,结果
见图3。由图3可知,用0.1mlT的盐酸处理的
图4铁粉用量对反应的影响
100)
Figure 4 Effects of ion amount on degradation
用酸快速洗涤还原铁粉后,可显者提高其降解
-NP的能力。在硫酸、盐酸和硝酸中,用盐酸处理
铁粉的效果好于硫酸和硝酸。用不同浓度的盐酸处
40
理铁粉效粜不同,用0
盐酸处理铁粉的效
果较好
参考文献
L1孟片,周峰,舒斌斌,等.PS-Cy和S-Acyl-Cy树脂
0.05
10
0.15
20
的制备及其吸附对硝基酚卟合成树脂及塑料,2015
酸浓度
图3不同浓度盐酸处理铁粉对降解的影响
21任磊,史延华,贾阳,等菌株 Arthrobacter sp.CN2降
Figure 3 Effects of iron washed with different concentration of
解对硝基翠酚的特性与动力学!环境科学,2015
HCI on degradal
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