非均相Fenton催化劑的制備及對(duì)苯胺黑藥的降解效果

劉 燁 ，侯保林 ，2，任伯幟 ，2，劉 旭

（1.湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南湘潭411110；2.頁(yè)巖氣資源利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南湘潭411110）

苯胺黑藥是有色金屬硫化礦選礦工藝中最重要的浮選藥劑之一，具有難生物降解性、化學(xué)藥劑惰性和吸附選擇性，是一種典型的難降解有機(jī)污染物〔1〕。

Fenton氧化技術(shù)通過(guò)鐵基催化劑與H2O2反應(yīng)，生成具有強(qiáng)氧化性的·OH降解有機(jī)污染物，在有機(jī)廢水處理中具有廣泛應(yīng)用〔2〕。鐵基固體催化劑能克服傳統(tǒng)鐵離子催化劑在使用過(guò)程中的不足，有效提高催化劑的穩(wěn)定性并拓寬pH適用性〔3〕。Fe3O4是一種理想的催化劑，有報(bào)道指出，將Mn摻入鐵基氧化物能明顯提高其在Fenton反應(yīng)體系中的催化活性。筆者采用循環(huán)熱解法，在顆粒活性炭（GAC）上負(fù)載鐵錳雙金屬氧化物，得到Fe/Mn-GAC催化劑，用其構(gòu)成的非均相Fenton體系降解水中苯胺黑藥。通過(guò)響應(yīng)面法對(duì)催化劑制備時(shí)的鐵錳比（前驅(qū)液鐵錳離子濃度比）、制備溫度和總離子濃度（鐵錳總離子濃度）進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)優(yōu)化制備后的Fe/Mn-GAC催化劑進(jìn)行表征，考察其催化降解苯胺黑藥的效能和動(dòng)力學(xué)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)藥品

MnSO4·H2O、FeSO4·7H2O，分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；正己烷、CuSO4·5H2O，分析純，廣東光華科技股份有限公司；GAC（平均粒徑2 mm），分析純，成都市科隆化學(xué)品有限公司；苯胺黑藥，分析純，壽光市科德化工有限公司；H2O2（質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%），分析純，西隴科學(xué)股份有限公司。

1.2 催化劑制備

以GAC為載體，用循環(huán)熱解法進(jìn)行催化劑制備。GAC使用前浸泡在濃硝酸中預(yù)處理24 h，然后用去離子水漂洗至中性，置于恒溫干燥箱中干燥待用。……