化學氧化活性染料及其降解機理的研究分析

汪偉

摘 要：化學氧化活性染料進行印染加工與制作所產生的廢水，是導致印染行業污染排放及危害影響產生的主要原因之一。因此，針對化學氧化活性染料及其降解激勵進行研究，以為有關降解操作提供參考，具有十分顯著的作用和意義。本文將圍繞化學氧化活性染料的特點及其降解機理展開論述，以供參考。

關鍵詞：化學氧化;活性染料;降解機理;研究;分析

環境污染是當前全球所面臨的共同問題。根據有關研究資料的內容顯示，我國工業生產中所存在的污水排放以及由此帶來的水環境污染十分嚴重，其中，約86%的城市河段因污水排放導致存在較為嚴重的水質污染超標問題。染料工業作為我國紡織、輕工與化工等行業領域的重要組成部分，在我國國民經濟發展與對外貿易業務開展中均具有十分重要的作用和影響。但是，由于染料工業生產中所產生的印染廢水，由于其含有多種生物毒性或具有致癌、致畸、致突變作用的有機物含量較多等特點，造成在進行染料工業的污染廢水處理中，采用常規處理技術進行其廢水污染治理的有效性較低。針對這一情況，結合染料工業廢水排放中對印染廢水的監測與控制標準，進行更加合理與有效的廢水處理技術探索，以促進染料工業生產中的印染廢水治理效果提升，以達到相應的環境資源保護和節約目的，具有十分顯著的作用和意義。下文將通過對化學氧化活性染料及其降解機理分析，為染料工業中印染廢水治理及其有關措施制定提供參考，以促進其工業生產與環境保護的綜合效益提升和發展。

1、化學氧化活性染料及其污染問題分析

染料工業生產與發展中，活性染料的最早出現是在上世紀50年代，并且是以二氯均三嗪類染料為代表。需要注意的是，活性染料由于其在常規條件下進行染色加工應用的固色率僅有50%至80%左右，導致剩余部分的染料隨著加工生產的工藝操作最終成為廢液被排放到環境中，從而必然會產生相應的環境污染與生態破壞問題，同時造成一定材料與資源浪費，對整個染料工業生產及其長期可持續發展形成不利影響。針對這一情況，加強活性染料的固色率改進和優化提升以及實現活性染料染色加工排放廢液中的殘余染料有效降解處理，成為整個染料工業生產與發展中所關注的重要問題。

另一方面，電化學法作為一種清潔處理的有效方法，也被稱為是高級電化學氧化技術。結合電化學技術在污染處理應用中的研究現狀，對其進行活性染料降解處理的作用機制進行研究，以為有關研究及實踐提供參考具有十分突出的重要作用。

2、化學氧化活性染料的降解機理分析

電化學法在污染處理中應用，是通過外加電場利用電化學反應器在對電壓或電流等條件變化控制下，實現其電化學過程或者是電化學反應控制，從而達到相應的污染降解和去除效果。本文在對電化學法進行活性染料的污染降解處理作用機制研究中，就以PbO2作為電化學反應陽極材料，同時以Na2SO4和NaCl作為電解質溶液，對其降解處理的具體作用機制及變化進行研究。

首先，根據上述污染降解處理方法及其反應條件，在對活性染料的印染廢水進行降解處理中，其第一反應階段主要特征表現即為OH′產生，同時染料廢水中的大部分染料被電氧化反應進行降解。這是由于采用電化學法進行活性染料的染料廢水降解處理中，其電化學反應開始后會現在電化學陽極材料板的表面進行大量具有較高反應活性與氧化特性的羥基自由基OH′產生，并且對于這一反應過程可通過下列化學反應式（1）進行表示，該反應過過程中所產生的OH′，其標準的氧化還原電位為2.8V標準，并且該物質的氧化能力僅低于氟。然后，在上述反應基礎上，通過和溶液中染料的反應作用，對其大部分物質形成快速的氧化分解作用，對該反應過程中則可以通過下列化學反應式（2）進行表示。

其次，采用電化學法進行活性染料的印染廢水降解處理中，其第二反應階段的主要作用機理與反應變化主要表現為OH′的復合物逐漸形成，同時其降解處理液體中的染料成分將繼續被氧化與降解反應，其中，對電化學反應中OH′復合物形成的反應過程可通過如下化學反應式（3）進行表示，而對OH′復合物形成后，電化學溶液與染料廢水繼續進行反應及其氧化降解過程則可通過下列化學反應式（4）進行表示。

此外，通過上述兩個階段的反應變化后，其染料廢水中的大部分活性染料成分都會被氧化反應逐漸降解，同時其主要氧化劑則會在電化學反應的第三階段中逐漸形成，對該階段的具體化學反應及氧化降解過程則可通過下列化學反應式（5）進行表示。而該反應階段中，在其化學氧化反應過程中隨著等氧化劑的形成及其對活性染料廢水中的活性染料成分的緩慢氧化降解作用，能夠對前兩個階段中降解反應后留下的簡單有機小分子實現緩慢降解，并第四個反應階段中二次氧化劑的形成（如下化學反應式6所示）及其氧化降解作用，對其染料廢水中的染料分解小分子繼續形成氧化降解作用，最終達到對其廢水溶液的降解處理目的。

3、結束語

總之，對化學氧化活性染料及其降解機理進行研究，能夠為活性染料的有效降解處理及其技術研究提供相應的參考和支持，從而促進活性染料在染料工業生產中應用的污染影響與材料浪費問題得到控制，促進其環境保護與資源節約等綜合效益提升，推動染料工業生產的可持續發展。

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