【摘要】： 超聲技術(shù)在處理水中有機(jī)污染物方面的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注。該技術(shù)對眾多難處理有機(jī)污染物的降解效果顯著。與常規(guī)處理方法相比,超聲處理高效省時(shí)。論文介紹了超聲降解有機(jī)污染物的原理、影響因素和各種方法(主要包括單獨(dú)使用超聲處理和超聲與生物催化劑、化學(xué)氧化、吸附等其它技術(shù)的聯(lián)用),綜述了近年來利用超聲技術(shù)處理水中有機(jī)污染物的研究進(jìn)展。 膨脹石墨是一種性能優(yōu)良的無機(jī)材料,具有發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)且質(zhì)輕、易處理、不污染環(huán)境。論文在高氯酸-乙酸酐-高錳酸鉀及高氯酸-冰醋酸-高錳酸鉀兩個(gè)體系中制備了無硫、膨脹容積為300 mL／g和280 mL／g的可膨脹石墨。采用X-射線衍射儀、紫外-可見分光光度計(jì)、紅外光譜儀、掃描電鏡對石墨層間化合物、可膨脹石墨和膨脹石墨進(jìn)行了分析表征。 在可膨脹石墨制備研究的基礎(chǔ)上,研究超聲波／膨脹石墨結(jié)合及超聲波／膨脹石墨／過氧化氫結(jié)合去除水中的有機(jī)染料。以紫外-可見分光光度計(jì)、紅外光譜儀、掃描電鏡等為實(shí)驗(yàn)工具,探討聲化學(xué)脫色動(dòng)力學(xué)特征,推測反應(yīng)機(jī)理。 利用超聲波和膨脹石墨結(jié)合的方法分別處理分散藍(lán)2BLN和直接耐酸大紅4BS的水溶液,得到很好的結(jié)果。超聲波／膨脹石墨結(jié)合能有效地去除水中的分散藍(lán)2BLN和直接耐酸大紅4BS,且比單獨(dú)用膨脹石墨吸附或超聲波處理能達(dá)到更好的效果。研究了諸因素(包括超聲時(shí)間、反應(yīng)溫度、溶液pH值、頻率、膨脹容積)對反應(yīng)的影響,發(fā)現(xiàn)低的pH值溶液和膨脹容積大的膨脹石墨能夠提高脫色效率,有利于染料的去除。研究了膨脹石墨存在下酸性黑210的超聲脫色作用,發(fā)現(xiàn)超聲波／膨脹石墨結(jié)合過程對酸性黑210的處理效果明顯高于單獨(dú)使用膨脹石墨或超聲波的處理效果,也明顯高于超聲波與活性炭結(jié)合過程的脫色效果,脫色反應(yīng)符合準(zhǔn)一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征。通過對各種方法處理前后膨脹石墨的紅外光譜分析,推測超聲波／膨脹石墨結(jié)合和單獨(dú)使用膨脹石墨吸附促使染料脫色有著不同的反應(yīng)機(jī)理。 在染料溶液自然pH值條件下,對活性紅24在不同處理方法(超聲、超聲波／過氧化氫、膨脹石墨、膨脹石墨／過氧化氫、超聲波／膨脹石墨、超聲波／膨脹石墨／過氧化氫)的脫色效果進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)超聲波／膨脹石墨／過氧化氫結(jié)合能明顯提高脫色效果,脫色反應(yīng)也遵循準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)行為,處理染料前后膨脹石墨的紅外光譜顯示活性紅24分子已被氧化。 將超聲波／膨脹石墨和超聲波／膨脹石墨／過氧化氫兩種方法用于處理高鹽量、高濃度的工業(yè)染料廢水,均獲得較好的脫色效果,為工業(yè)染料廢水處理打下良好的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：X791

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2698110