Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)协同强化羟胺/过二硫酸盐体系的氧化效能与机制研究

发布时间：2025-05-01 09:38

　　近几年来,基于过二硫酸盐活化的高级氧化技术由于其能生成具有强氧化能力的SO₄^·-和HO·而备受关注。其中,Fe（Ⅱ）由于其高效、安全以及储量丰富的特点,被认为是活化过二硫酸盐最好的催化剂之一。然而,由于其有效pH范围很窄,Fe（Ⅱ）/过二硫酸盐体系仅在pH 2-5范围内具有较好的氧化效能。随着加入羟胺等还原剂,Fe（Ⅱ）/过二硫酸盐体系的有效pH范围能拓宽至pH 6;然而对于大多数pH 6-9的实际水体而言,羟胺/Fe（Ⅱ）/过二硫酸盐体系仍然难以有效地降解水中所含的有机污染物。因此,建立一种既能在酸性条件下又能在中性和碱性条件下快速降解水中有机污染物的过二硫酸盐活化技术是很有必要的。本文以偶氮染料酸性橙7为目标物,探究了Cu（Ⅱ）和Fe（Ⅱ）协同强化羟胺/过二硫酸盐体系的氧化效能与机制。首先,本文研究了Cu（Ⅱ）强化羟胺/过二硫酸盐体系(Cu（Ⅱ）/羟胺/过二硫酸盐体系)氧化降解酸性橙7的效能和机制。研究结果表明,Cu（Ⅱ）/羟胺/过二硫酸盐体系可以在pH 5-10的范围内快速地降解酸性橙7,并且酸性橙7的最大去除率超过90%。叔丁醇和溴化钠...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 背景
    1.2 过二硫酸盐的研究现状
        1.2.1 热活化
        1.2.2 碱活化
        1.2.3 紫外光活化
        1.2.4 电化学活化
        1.2.5 有机物活化
        1.2.6 超声活化和微波活化
        1.2.7 非均相活化
        1.2.8 过渡金属离子活化
    1.3 研究目的和内容
    1.4 技术路线
第2章 实验与方法
    2.1 实验试剂与材料
        2.1.1 目标物的选择
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 实验仪器与设备
        2.1.4 实验溶液配置
    2.2 实验过程
        2.2.1 Cu(Ⅱ)强化羟胺/过二硫酸盐体系降解酸性橙7
        2.2.2 Fe(Ⅱ)强化羟胺/过氧化氢体系降解酸性橙7
        2.2.3 Fe(Ⅱ)强化羟胺/过二硫酸盐盐体系降解酸性橙7
        2.2.4 羟胺/过二硫酸盐体系降解酸性橙7
        2.2.5 Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)协同强化羟胺/过二硫酸盐体系降解双氯芬酸、苯酚、酸性橙7、活性红2和橙黄G
    2.3 分析方法
        2.3.1 pH的测定
        2.3.2 活性红2、酸性橙7和橙黄G的测定
        2.3.3 苯酚和双氯芬酸的测定
        2.3.4 羟胺的测定
        2.3.5 过二硫酸盐的测定
        2.3.6 Fe(Ⅲ)的测定
        2.3.7 Cu(Ⅰ)和溶解性铜的测定
        2.3.8 硝酸根和亚硝酸的测定
        2.3.9 总有机碳(TOC)和总溶解性氮(TDN)的测定
        2.3.10 氮气(N₂)和一氧化二氮(N₂O)的测定
第3章 Cu(Ⅱ)强化羟胺/过二硫酸盐体系降解染料酸性橙7
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 酸性橙7的降解效果
        3.2.2 反应机制
        3.2.3 pH的影响
        3.2.4 活性氧化剂的鉴定
        3.2.5 常见阴离子的影响
    3.3 本章结论
第4章 Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)协同强化羟胺/过二硫酸盐体系降解染料酸性橙7
    4.1 引言
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 酸性橙7的降解效果
        4.2.2 Cu(Ⅱ)浓度的影响
        4.2.3 活性氧化剂的鉴定
        4.2.4 强化机制
        4.2.5 其它有机物的降解效果
    4.3 本章结论
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
    5.3 论文的创新点
参考文献
致谢
附录
学术论文、研究成果以及获奖情况



本文编号：4042057