绿色纳米零价铁为催化剂的类芬顿法降解甲基橙

摘要

cqvip:利用葡萄籽提取液合成纳米零价铁(GS-nZVI),作为类芬顿反应体系的催化剂,用于降解水中甲基橙(MO)。考察溶液pH值(3~11)、反应温度(25~40℃)、MO初始浓度(50~200 mg/L)以及H2O2加入量(浓度为5%~30%)对其降解效果的影响。结果显示:随pH的降低、温度的升高、初始浓度的减小,MO的降解率增大;研究范围内,H2O2浓度为10%时,MO的降解效果最佳。在不调节pH(pH=6.8),其他条件相同时,GS-nZVI/H2O2类芬顿体系对MO的降解效果明显优于传统芬顿法。采用拟一级和伪二阶动力学模型,研究了类芬顿体系对MO的降解过程。拟一阶模型(r^2=0.907 9~0.969 0)和伪二阶模型(r^2=0.938 7~0.961 0)均能很好地描述GS-nZVI为催化剂的类芬顿法降解MO的行为,说明降解是氧化还原与吸附共存的过程,表观活化能(Ea=45.65 kJ/mol),表明降解是受表面控制;其中吸附过程与伪二级吸附模型关联性更高,表明吸附以化学吸附为主。热力学分析结果表明,降解为自发的吸热过程。降解过程中紫外-可见吸收光谱的变化,显示GS-nZVI/H2O2类芬顿法能够有效降解MO。