氢氧化镁铝及其煅烧物催化类芬顿反应降解结晶紫和孔雀石绿

作     者：李雨甜 

作者单位：西北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭效军

授予年度：2014年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：氢氧化镁铝 煅烧后氢氧化镁铝 类芬顿反应 结晶紫 孔雀石绿 

摘      要：氢氧化镁铝（Mg-Al LDH）是一种层状双金属氢氧化物，可以在溶液中进行阴离子的交换，具有吸附性和催化性能。煅烧后的氢氧化镁铝（Mg-Al CLDHs）是将氢氧化镁铝高温煅烧，破坏了其层状结构，但是CLDHs具有比LDHs更强的吸附性能，作为类芬顿体系的催化剂，可高效地降解染料。本研究以结晶紫和孔雀石绿为反应底物，研究类芬顿体系Mg-Al LDHs/H2O2和Mg-Al CLDHs/H2O2的催化氧化降解性能。 本研究的主要内容包括：(1)采用固相合成法在室温下制备Mg-Al LDHs;(2)锻烧Mg-Al LDHs，得到Mg-Al CLDHs;(3)研究初始pH、催化剂用量、H2O2用量、起始染料浓度、反应温度、反应时间等因素对Mg-Al LDHs/H2O2类芬顿反应降解结晶紫和孔雀石绿的影响;(4)研究初始pH、催化剂用量、H2O2用量、起始染料浓度、反应温度、反应时间等因素对Mg-Al CLDHs/H2O2类芬顿反应降解结晶紫和孔雀石绿的影响;(5)研究类芬顿反应降解过程的动力学，初步探讨催化降解的机理。 通过研究得到如下结论：(1)在35℃的恒温水浴中，将染料废水的pH调为7，染料废水浓度为40mg/L，催化剂Mg-Al LDHs与氧化剂H2O2的添加量分别为0.01g与1.5mL的情况下，反应45min，结晶紫的降解率为98%;在30℃的恒温水浴中，将染料废水的pH调为7，染料废水浓度为60mg/L，催化剂Mg-AlLDHs与氧化剂H2O2的添加量分别为0.01g与1mL，反应30min，孔雀石绿的降解率为99%;(2)在35℃的恒温水浴中，将染料废水的pH调为7，染料废水浓度为40mg/L，催化剂Mg-Al CLDHs与氧化剂H2O2的添加量分别为0.005g与1mL，反应15min，结晶紫的降解率为98%;在30℃的恒温水浴中，将染料废水的pH调为7，染料废水浓度为30mg/L，催化剂Mg-Al CLDHs与氧化剂H2O2的添加量分别为0.003g与1mL，反应15min，孔雀石绿的降解率为99%;(3)类芬顿体系Mg-Al LDHs/H2O2和Mg-Al CLDHs/H2O2对结晶紫和孔雀石绿的催化降解过程均符合准一级动力学方程，相关性较好，其相关系数均在0.99以上。