氧化铈-活性炭催化臭氧氧化技术去除水中邻苯二甲酸二甲酯

©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第一作者:叶伟莹,女,1983年生,硕士研究生,主要从事水处理方面的研究。#通讯作者。3国家自然科学基金资助项目(No.20773042);广东省科技计划项目(No.2006B36801005、No.2007B031700006)。氧化铈/活性炭催化臭氧氧化技术去除水中邻苯二甲酸二甲酯3叶伟莹刘佩红李来胜张秋云#卢平(华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006)摘要用浸渍法在活性炭(AC)上负载氧化铈(CeO2)制备催化剂CeO2/AC催化臭氧氧化去除邻苯二甲酸二甲酯(DMP),考察了臭氧投加量、DMP初始浓度和溶液初始pH的影响。结果表明,CeO2/AC催化臭氧氧化去除DMP的最佳臭氧投加量为50mg/h,DMP初始浓度和溶液初始pH对CeO2/AC催化臭氧氧化DMP过程都有一定的影响。在DMP初始质量浓度为30mg/L、溶液初始pH为5、臭氧投加量为50mg/h、反应60min时,CeO2/AC的加入(1.5g/L)有利于催化臭氧氧化DMP过程中总有机碳(TOC)的去除,TOC去除率由AC催化臭氧氧化的48%提高到68%,而单独臭氧氧化过程中的TOC去除率仅22%;且单独臭氧氧化与AC、CeO2/AC催化臭氧氧化DMP的矿化过程均符合二级反应动力学方程,CeO2/AC催化臭氧氧化DMP时TOC降解的二级反应动力学常数为0.0015L/(mg·min),分别是AC催化臭氧氧化的2.5倍和单独臭氧氧化的7.5倍。关键词氧化铈/活性炭催化臭氧氧化邻苯二甲酸二甲酯总有机碳pHCatalyticozoneoxidationofdimethylphthalateoverCeO2/ACcatalystYeWeiying,LiuPeihong,LiLaisheng,ZhangQiuyun,LuPing.(SchoolofChemistryandEnvironment,SouthChinaNormalUniversity,GuangzhouGuangdong510006)Abstract:Cerium2dopedactivatedcarboncatalyst(CeO2/AC)waspreparedusingdippingmethodtodegradedimethylphthalateinwater.Theeffectsofozonedosage,DMPinitialconcentrationandpHonthecatalyticozoneox2idationofDMPwereinvestigated.Theresultsshowedthattheoptimaldosageofozonewas50mg/hunderthetestconditions.DMPinitialconcentrationandpHhadsomeeffectonthecatalyticozoneoxidationofDMP.Comparedwiththenativeactivatedcarbon,CeO2/ACcouldnotablyenhancethecatalyticozoneoxidationofDMP.TheTOCre2movalrateusingCeO2/ACcatalystat60mincouldreach68%,comparedwith48%usingACcatalystandonly22%usingozonealone.TheTOCdegradationfollowedthesecond2orderkineticswell.TherateconstantsofO3alone,AC/O3andCeO2/AC/O3processwere0.0002,0.0006and0.0015L/(mg·min)respectively.Keywords:CeO2/AC;catalyticozoneoxidation;dimethylphthalate;TOC;pH邻苯二甲酸酯类化合物(PAEs)因广泛应用于塑料等行业而大量进入环境,成为水、沉积物和水生生物中常见的有机污染物[1]。PAEs具有致突变性、致癌变性[2],被美国环境保护署和我国列为优先控制污染物[3]。它们有毒且难以生物降解,需要用非生物降解技术去除[426]。催化臭氧氧化是近年来发展起来的一种新型的高级氧化技术,可在常温、常压下氧化难以用臭氧单独氧化或降解的有机物;与催化湿式氧化和光催化氧化相比,它既不需要高温、高压,也不需要紫外光源。活性炭(AC)因为具有较大的比表面积和良好的吸附性能经常被用作催化剂的载体。同时,