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光化學催化氧化法是近年來日益受人們重視的一種治理染料廢水的新方法,它運用輻射、催化劑,有時還與氧化劑結合,在反應中產生活性很強的自由基而將有機物全部礦化或接近礦化。已報道的方法以應用紫外輻射為主[1~3],雖然它們對染料降解有顯著效果,但需消耗電能,運行成本高,故難以大規模推廣應用。以太陽能為驅動力的高級氧化技術被稱為太陽能去污,它成本低,無二次污染,具有廣闊的應用前景[4~7]。本研究利用太陽光作光源,采用過氧化氫/草酸鐵絡合物作光氧化劑,對活性艷藍等10種染料進行了光氧化降解試驗,探討了混合溶液pH值、鐵(Ⅲ)/草酸鹽配比、H2O2濃度和染料初始濃度等因素對光降解效果的影響。結果表明,在過氧化氫/草酸鐵絡合物作用下,太陽能去污能以較高的效率進行,染料光解非常迅速。

1　材料與方法

1.1　試劑和儀器

儀器:7230型分光光度計(廈門分析儀器廠),pHS-3C型數字式精密酸度計(上海大中分析儀器廠), ZF-I型三用紫外分析儀(上海顧村電光儀器廠)。

試劑:硝酸鐵、草酸、HNO3、NaOH、30%H2O2均為分析純,所用水均為去離子水,H2O2使用前用KMnO4法測定其濃度。實驗所用染料為:活性艷藍KN-R、活性黑B-GEF、活性翠藍K-GL、活性艷紅K-2G、活性黃B-3RD、活性黃B-6GLN、活性藍B-RN、羅丹明B、亞甲基藍和偶氮藍。太陽光源為9~11月晴朗無云或少云天氣9:00~16:00的太陽光,于距地面1 m高的平臺上進行光降解。

1.2　實驗方法

在150 mL燒杯中加入一定量的染料模擬廢水、草酸和硝酸鐵,調節溶液pH至指定值,加入H2O2溶液,保持反應液總體積為50 mL,迅速混合均勻,置于室外太陽光下照射,光照一定時間后取樣,用分光光度計在各種染料最大吸收波長處測定光降解試樣的吸光度。按下式計算染料的光解率D。

式中:A0———光照前試液的吸光度;

A———光照一定時間后試液的吸光度。

2　結果與討論