磺基水杨酸对可见光Fenton降解染料酸性桃红的影响.pdf

2 0 0 6 年全国太阳能光化学与光催化学术会议专辑磺基水杨酸对可见光一F e n t o n 降解染料酸性桃红的影响张德莉，黄应平’，罗光富，陈燕，刘德富( 1 三峡大学生态与环境科学研究中心，湖北宜昌，4 4 3 0 0 2 )D A ⅥDJ o h n s o n( D 印a r t e r m e n to fC h e m i s t r ya n dE n v i r o n m e n tS c i e n c e s ，F e r r u mC o l l e g e ，U S A ，V A ，2 4 0 8 8 )F e n t o n 反应被广泛应用于处理有机污染物【l 】，其降解机理大多数认为是强氧 化性的·O H 起主导作用赵进才等发现可见光／F e n t o n 降解染料时，若体系中存 在有带羟基的芳香族化合物时能显著加速染料的降解，但却没有考察共存物质的 量对降解究竟有怎样的影响【2 j 本文在可见光下以F e n t o n 试剂敏化降解酸性桃 ( 简称S R B ) 红为参照，研究了体系中加入磺基水杨酸( 简称S s a l ) 及其定量因 素对其降解反应特性的影响。

通过定性定量测定- O H 含量及H 2 0 2 的分解率，表 明适量的S s a l 可与F e 3 + 形成具有平面结构的配合物从而能够提高H 2 0 2 利用率， 加速染料的降解l 、实验主要试剂及仪器U ．3 0 1 0 紫外可见分光光度计( 日本日立) ；T O C 分析仪( 德国耶拿) ；B r u c k e r E S P3 0 0 E 波谱仪S R B ：5 ．0 x 1 0 4 m o l ／L 水溶液；S s a h1 0 ％水溶液；H 2 0 2 ：7 ．4 9x 1 0 呓m o l ／L ；F e ( N 0 3 ) 3 ·9 H 2 0 ( A R ) ：2 ．2 x 1 0 之m o l ／L 水溶液2 、实验方法在7 0 m L 圆柱形硬质玻璃瓶中，加入1 ．S m L5 x 1 0 4 m o l ／LS R B 溶液，5 m L2 ．1 6 x 1 0 m o l ／L 的F e ( N 0 3 ) 3 溶液，1 7 6 p L 7 ．4 9 ×1 0 ～m o l ／L H 2 0 2 溶液和不同量S s a l 溶液( 2 ．1 6 x 1 0 ．2 m o l ／L ) ，参照体系为不加S s a l 。

用高氯酸调节p H 为2 ．6 0 ，定容 至5 0m L 用搅拌器搅拌均匀混合后将其转入光( 暗) 反应器中计时进行反应，间隙一定的时间取样进行测定3 ．结果及讨论3 ．1 磺基水杨酸对光催化降解S R B 的影响当S s a l 浓度大于催化剂F e 3 + 浓度且O [ S s a l 】／[ F e 3 + 】> 1 时，对S R B 降解具有不同 程度抑制效应，较之催化剂浓度低即[ S s a l 】／[ F e 3 + 】< l 时，对S R B 降解有促进作 用用T O C 分析仪进行了跟踪，可见光条件下S s a l 浓度分别为0 和1 ．5 x 1 0 巧m o l ／L 时2 3 0 m i nS R B 的T O C 矿化率为7 8 ％和9 2 ％可见在降解体系中加入S s a l 适量， 能促进S R B 的深度矿化国家自然科学基金( 2 0 3 7 3 0 7 4 ) 、湖北省青年杰出人才基金资助项目( 2 0 0 5 A B B 0 3 0 ) 及湖 北省教育厅自然科学研究计划项目( 2 0 0 4 2 0 0 1 )2 0 0 6 年全国太阳能光化学与光催化学术会议专辑3 ．2 ·o H 和H 2 0 2 的测定采用不饱和的抗磁性物质D M P O 加入到S R B ／F e 3 + ／S s a l ／H 2 0 2 体系中生成寿命 较长的自旋加合物而进行自由基的E S R 测定【3 1 。

在暗反应下没有明显的E S R 信 号出现在可见光下，有强度比为1 ：2 ：2 ：1 明显的D M P O ．H O 功口合物的特征信号 峰出现，证明S R B ／F e 3 4 ／S s a l ／H 2 0 2 体系在可见光条件下反应涉及到·O H 的产生和 参与反应 —叫一∥p 咿‰伽s¨刊卅M n1 2 0 S 枷w 州¨制—冉脚¨Ⅵ6 0S·I I _ Il I I —H 一—～l 州—’^ ^ 棚^ ．- _ ¨“柑M _ 0S3 4 2 03 4 4 03 4 6 03 4 8 0 3 5 0 03 5 2 03 5 4 0M a g n e t i cF i e l d ( G )F i g ．1 ．D M P O ．t r a p p i n gE P Rs p e c t r ao fS R B ／F e 3 + ／S s a U H 2 0 2s y s t e mu n d e r5 3 2 n ml a s e ri r r a d i a t i o n ．1 e e 3 + 】= 6 ．2 ×10 4 m o l ／L ；I n i t i a lp H 2 ．8 ．S s a l = 6 ．3 x1 0 巧m o l ／L ；[ D M P O ] = o ．1 0m o F L同时，采用酶催化反应跟踪了可见光条件下不同浓度S s a l 存在时I - I z O ：韵分 解率。

当[ S s a l ] ／l e e 3 + 】< 1 时，H 2 0 2 的分解速度较大，同时采用溴甲酚绿光度法 测定产生的羟自由基含量亦大在[ S s a l ] ／[ F e 3 + 】_ l 时，n 2 0 2 分解速率虽比不加入 S s a l 时大，但产生的·O H ‘含量极少，说明其浓度不能有效的活化氧化剂H z 0 2 [ S s a l ] ／[ F e 3 + 】芝l 时，抑制·O H 的产生因此适量的S s a l 加入能够提高H z 0 2 的利 用率参考文献[ 1 】H u a n gY i n g p i n g ，M aW a n h o n g ，L iJ i n ge ta 1 ．J ．P h y s ．C h e m ．B ，2 0 0 4 ，1 0 8 ：7 2 6 3 =[ 2 】C h e nF e n g ，H eJ i a n j u n ，Z h a oJ i n c a ie ta 1 ．N e wJ ．C h e m ．，2 0 0 2 ，3 6 ：3 3 6 ；[ 3 】黄应平，刘德富，赵进才等．高等学校化学学报，2 0 0 5 ，2 6 = 2 2 7 3 ；。