1. 研究目的与意义
随着现代社会的发展偶氮染料在人们的生活中越来越常见,不论是纺织业印染的需要还是住房所用的油漆中甚至在塑料染色中也有应用;偶氮染料是使用最广泛的染料,约占合成染料的80%。如果偶氮染料在污水处理中不能得到有效的降解处理会对环境和人体都造成极大的影响,严重可至人体发生癌变导致死亡。因此本实验采用高级氧化法,使用过氧乙酸分解产生的羟基自由基氧化偶氮染料使其得到有效的降解。不过由于过氧乙酸自身在水中的分解能力非常有限所以采用钌离子来催化过氧乙酸分解,而钌离子也同时存在于污水中所以还可以达到变废为宝的作用。以金属钌离子催化过氧乙酸降解偶氮染料能有效处理偶氮染料,是环境得到改善,对人体的健康也有十分重要的意义。
2. 研究内容与预期目标
过氧乙酸在国外污水处理已应用为消毒剂,而偶氮染料的处理也一直再改进,本实验在借鉴国外实际应用的同时结合实际情况进行研究。
实验内容首先是需要找到合适的催化剂、过氧乙酸和偶氮染料的比例;其次探索实际应用中可能遇到的影响因素(例如;ph、非金属离子、过氧乙酸在实际水体中的稳定性),同时也要确定实验的具体反应原理是否为羟基自由基降解偶氮染料。
此次研究需要确定催化剂、过氧乙酸和偶氮染料的比例以及确定金属钌离子催化过氧乙酸降解偶氮染料的可行性。
3. 研究方法与步骤
1、研究方法为高级氧化法;
2、逐步探索金属钌离子催化过氧乙酸降解偶氮染料在实际应用中的可行性;
3、探索反应原理与起初猜想是否一致;
4. 参考文献
1、m k. disinfection of wastewater with peracetic acid: a review.[j]. environment international. 2004, 30(1): 47.
2、luukkonen t, pehkonen s o. peracids in water treatment: a critical review[j]. critical reviews in environmental science and technology. 2017(1).
3、rokhina e v, makarova k, lahtinen m, et al. ultrasound-assisted mno2 catalyzed homolysis of peracetic acid for phenol degradation: the assessment of process chemistry and kinetics[j]. chemical engineering journal. 2013, 221: 476-486.
5. 工作计划
1、第2-3周 完成英文文献翻译,查阅资料,研究实验方案,完成开题报告;
2、第4周 通过预实验确定各个反应物之间的浓度比并熟悉实验的操作流程并准备实验材料。
3、第5-10周 研究ru(Ⅲ)催化paa降解偶氮染料,研究包括降解动力、ru(Ⅲ)浓度的影响、paa浓度的影响、ph的影响和温度影响。
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