超声强化niox激活pms降解染料废水的研究

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1、超声强化NiOx激活PMS降解染料废水的研究（研究生论坛）收稿日期：项目基金：国家自然科学基金(No.51508353)；成都市科技惠民项目（NO.2015-HM01-00279-SF）作者简介：卫陈默（1993—），男，硕士研究生，研究方向为水处理技术。E-mail：wei_silence@163.com*通信联系人：张永丽（1958—），女，博士，教授，主要从事水资源、水处理理论与技术等研究工作。E-mail：zxm581212@163.com网络出版时间：网络出版地址：卫陈默，张静，张古承，

2、周鹏，李文姝，张永丽*（四川大学建筑与环境学院，成都610000）摘要：随着水处理行业的不断发展，对于传统的高级氧化技术（AOPs）也提出了更多新的要求，也开发了很多新的高性能催化剂用于高级氧化领域。为了探究NiOx在超声强化的条件下对单过硫酸盐（PMS）的催化性能，同时探究NiOx/PMS/US高级氧化体系对染料废水降解的优势，采用溶胶-凝胶法制备NiOx催化剂，酸性橙7（AO7）作为降解底物。探究发现：相比于NiOx/H2O2/US、NiOx/过硫酸盐（PDS）/US体系，NiOx/PMS/U

3、S体系具有更高的降解效率，且催化剂的煅烧温度、[氧化剂]:[氧化底物]、催化剂投量、超声功率都会对NiOx/PMS/US体系产生影响。结果表明：煅烧温度由200℃升至700℃后，AO7的降解率由95%降低至20%。[氧化剂]:[氧化底物]由20:1升至70:1，其降解率由77%提至95%，继续提高比例则会抑制降解。催化剂投量由120mg/L升至280mg/L，降解率提升不明显，在15分钟内都能达到95%的降解，但降解速率有所提升，继续提高催化剂投量其降解速率则没有明显的提高。超声功率由0W提至40

4、0W也会提高降解速率，但过高的超声功率对降解速率提高却不明显。此外，对催化剂复用以及对甲基橙（HIn）和活性艳蓝（KN-R）的降解证明NiOx/PMS/US体系具有一定的稳定性和普适性。NiOx的XRD图谱说明最佳煅烧温度下催化剂主要有NiO、Ni及无定型碳组成。NiOx是一种高效的催化剂，其良好的催化活性，稳定性和普适性，在高级氧化技术中可以发挥重要作用。当然其制备成本高和难以规模化生产成为了制约NiOx实现经济效益的主要因素，所以接下来的研究方向应为降低催化剂的制备成本并使其量产，最终让其进入

5、应用领域。关键词：化学反应工程、高级氧化、超声、NiOx、染料废水中图分类号：X131.2文献标志码：AUltrasoundEnhancedActivationofPeroxymonosulfatebyNiOxfortheDegradationofDyeWastewaterWeiChenmo，ZhangJing，ZhangGucheng，ZhouPeng，LiWenshu，ZhangYongli*（CollegeofArchitectureandEnvironment,SichuanUnivers

6、ity,Chengdu610000）Abstract：Withthecontinuousdevelopmentofthewatertreatment,manynewrequestwasputforwardontheAOPs,moreandmorecatalystshavebeendevelopedandusedinthefieldofAOPs.Intheexperiment,catalyticperformanceofNiOxandtheadvantagesofNiOx/PMS/USsystemo

7、ndyewastewaterwereinvestigated.NiOxcatalystwaspreparedbysol-gelmethodandtheacidorange7(AO7)actasdegradationsubstrate.TheresultsindicatedthatcomparedtoNiOx/H2O2/USandNiOx/PDS/USsystem,theeffectofNiOx/PMS/USsystemwasmuchbetter.Theeffectofcalcinationtemp

8、erature,[oxidants]:[oxidationsubstrate],catalystdosage,powerofUSwerealsoinvestigated,andtheresultsshowthatthedegradationratedecreasedwhilecalcinationtemperatureincreased.Inaddition,the[oxidants]:[oxidationsubstrate]raisedfrom20:1to70:1,thedegr