uv-fenton降解偶氮染料的研究

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1、南昌大学实验报告学院：系：专业：年级：姓名：学号：组_______实验时间：指导教师签字：成绩：实验名称：UV-Fenton降解偶氮染料的研究一、实验目的和要求通过紫外光助-芬顿（UV-Fenton）体系与其他相关体系降解染料的效果比较，初步讨论UV-Fenton体系作为含染料废水处理技术的可行性，并对其相关的影响因素进行分析讨论，从而研究该技术在此废水处理过程中的适应能力。二、实验原理紫外光助-芬顿（UV-Fenton）体系是一种处理水中有毒有机污染物的高级氧化技术（AdvancedOxidationProcesses）。该体系利用了环境友好型氧

2、化剂——过氧化氢，其最终分解产物是O2和H2O，符合“绿色氧化”的理念。UV-Fenton体系是光化学氧化技术的一种，可以将染料等有机污染物彻底降解和矿化，或作为预处理技术以提高染料等有机污染物的可生物降解性。在UV-Fenton体系中，Fe2+催化H2O2产生羟基自由基（Fe2+同时转变为Fe3+），后者能快速氧化降解有机污染物。在紫外光作用下，Fe3+能通过光解反应还原成Fe2+，保证了芬顿体系中催化剂Fe2+的再生，使芬顿反应持续进行、有机污染物降解速度加快。根据羟基自由基机理，紫外光助-芬顿体系主要反应方程式如下：Fe2++H2O2Fe3+

3、+HO·+HO-（1）Fe3++H2O2Fe2++HOO·+H+（2）Fe3++HOO·Fe2++O2+H+（3）5hvHOO·+HOO·O2+H2O2（4）hvFe(OH)2+Fe2++HO·（5）H2O22HO·（6）紫外光助-芬顿（UV-Fenton）体系中，有机物降解途径如下图所示：三、主要仪器设备光化学反应器、磁力搅拌器、电子分析天平、紫外可见分光光度计、pH计、超级恒温水浴、鼓风干燥箱、移液器、容量瓶、烧杯、移液管、移液枪。金橙II、30%过氧化氢、盐酸、氢氧化钠、硝酸铁。（试剂均为分析纯）金橙II的化学结构式见下图，部分物理化学参数见

4、下表。橙II的化学结构式橙II（OrangeII）的物理化学参数化学式染料索引分子量g/mol水溶解度g/Lλmaxnmε(mmol/L)-1cm-1pKaC16H11N2O4SNaC.I.AcidOrange7350.32100（100oC）4841.6×10411.45四、实验内容及实验数据记录1、实验基本条件金橙II：0.1mmol/L；H2O2：10mmol/L；Fe3+：5.6ppm；恒温30℃；pH=3.0；紫外灯源：6W2、绘制金橙II染料的标准曲线先用去离子水配制35mg/l的金橙II染料标准溶液，在比色管中用蒸馏水稀释配制成浓度分

5、别为1mg/l、3.5mg/l、7mg/l、14mg/l、21mg/l、28mg/l的系列标准溶液，用分光光度计测定吸光度值，得出标准曲线（浓度与吸光度的关系曲线）。浓度，mg/l13.5714212835吸光度在计算机中进行线性回归分析，得到浓度与吸光度值的线性关系（选用线性、过圆点），要求R2达到0.9995。3、金橙II染料的降解的基本实验步骤安装装置：将配制好的750ml0.1mmol/L，pH=3.0的金橙II模拟染料废水加入反应器中，加入转子后，将反应器安装在铁架台上。滴加Fe3+溶液控制反应器中铁离子浓度为5.6ppm，打开搅拌器开关

6、，将恒温水浴的导管接入反应器使反应器形成回流，根据不同要求按顺序加入反应溶液。加入反应溶液：往反应器中加入H2O2溶液使其浓度为10mmol/L，后将紫外灯接上电源（反应不需要光源时不加），开始计时。染料溶液吸光度的测定：反应还没接通电源时用注射器抽取一定模拟染料废液在分光光度计中测量其吸光度。以后再分别测定并记录反应5min、10min、15min、20min、30min时刻染料溶液的吸光度值。4、H2O2体系（不加催化剂、不开灯）取750mL0.1mmol/L，pH为3.0的金橙II溶液倒入反应容器，安装好装置，加入一定量的H2O2，然后在暗箱

7、中温度为30℃条件下进行反应，分别测定不同时间金橙II模拟染料废水的吸光度。5反应时间，min0510152030稀释倍数222222吸光度Ct，mg/L5、UV体系（不加催化剂和过氧化氢）取750mL0.1mmol/L，pH为3.0的金橙II溶液倒入反应容器，安装好装置，再将254nm（6W）的紫外灯源放到暗箱中，在温度为30℃条件下进行反应，分别测定不同时间橙黄II模拟染料废水的吸光度。反应时间，min0510152030稀释倍数222222吸光度Ct，mg/L6、芬顿体系（加催化剂、不开灯）取750mL0.1mmol/L，pH为3.0的金橙I

8、I溶液倒入反应容器中，安装好装置加入铁离子溶液和H2O2,然后在暗箱中温度为30℃条件下进行反应，分别测定不同时间测定橙黄