光照和Fe(Ⅲ)存在下苯酚与Cr(Ⅵ)的协同降解

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Cr(Ⅵ)对环境以及人体都具有很高的危害作用,苯酚是土壤及地下水中普遍存在的有机污染物,毒性较高,在自然界中有不断累积的趋势。在过去的研究中,光催化氧化技术能够有效破坏许多结构稳定的生物难降解的有机污染物,且具有高效、无害等优点而受到广泛关注。但是,光催化有机物还原Cr(Ⅵ)或者光催化氧化有机污染物往往被单一的研究,而涉及到有机污染物和无机污染物共存的复杂体系的研究相对较少,本文主要研究在紫外光和模拟日光两种条件下Fe(Ⅲ)作为反应过程中的催化剂时,苯酚以及Cr(Ⅵ)协同降解的反应动力学机理及其影响因素。   本论文分为两部分:   第一部分:在温度15℃、25℃,35℃和pH在2、3、4条件下,通过批式实验研究了紫外光照下Fe(Ⅲ)作为光催化剂对Cr(Ⅵ)还原与苯酚氧化的协同效应及影响因素,并对其作用机理进行了初步探讨。结果表明:在紫外光照射下,溶液pH降低,反应温度和初始Fe(Ⅲ)浓度的升高有利于苯酚和Cr(Ⅵ)降解速率的提高;增大Cr(Ⅵ)或苯酚浓度同样能有效的提高苯酚或Cr(Ⅵ)的降解;反应中苯酚的氧化以及Cr(Ⅵ)的还原都符合动力学一级方程。   第二部分:在温度15℃、25℃,35℃和pH在2、3、4条件下,通过批式实验研究了模拟日光下Fe(Ⅲ)作为光催化剂对Cr(Ⅵ)还原与苯酚氧化的协同效应及影响因素,并对其作用机理进行了初步探讨。结果表明:在500W模拟日光照射下,反应温度和初始Fe(Ⅲ)浓度的升高有利于苯酚和Cr(Ⅵ)降解速率的提高;增大Cr(Ⅵ)或苯酚浓度同样能有效的提高苯酚或Cr(Ⅵ)的降解;pH的升高有利于苯酚的氧化,Cr(Ⅵ)的还原则在pH3时达到最大,苯酚的氧化及Cr(Ⅵ)的还原都符合动力学一级方程。
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