四氧化三铁活化过硫酸盐降解活性黑5

摘要

采用水热合成法制备出了具有较高催化活性的催化剂四氧化三铁(Fe3O4),并利用Fe3O4活化过硫酸盐降解活性黑5,考察了初始pH、Fe3O4投加量、活性黑5初始浓度和过硫酸盐投加量对活性黑5降解效果的影响.结果表明,Fe3O4活化过硫酸盐降解活性黑5的最佳条件为初始pH6、活性黑5初始质量浓度50 mg/L、过硫酸盐投加量6 mmol/L、Fe3O4投加量2.0 g/L.在最佳条件下,反应180 min,活性黑5的降解率达到80.2％,Fe3O4反复使用5次后,活性黑5的降解率仍能达到77％以上.活性黑5的降解途径为:偶氮键打开产生苯环中间产物和萘环中间产物,萘环中间产物逐步转化为邻苯二甲酸酐→邻苯二甲酸→苯甲酸;苯环中间产物逐步转化为对氨基苯磺酸→硝基苯和对氨基苯酚,对氨基苯酚转化为对苯二酚;最终被彻底氧化降解成CO2、H2O等无毒小分子物质.活性黑5在降解过程中对植物的毒性先升高后降低.