载铜地质聚合物微球的制备及其催化降解双酚S的性能

传统的芬顿反应因在废水处理过程中会产生大量富含金属污泥而应用受限。本研究采用悬浮固化法得到了一种低成本、易回收、绿色的多孔地质聚合物微球(GM),将其作为载体通过浸渍法制备了载铜地质聚合物微球(Cu-GM),作为类芬顿反应催化剂,催化H_(2)O_(2)降解水中的双酚S(BPS)。SEM、XRD、BET和XPS等一系列表征结果表明,Cu^(+/2+)被稳定固定在GM表面。进一步探究了Cu-GM用量、H_(2)O_(2)用量、BPS浓度和溶液初始p H对催化降解的影响。结果表明,在优化条件下,Cu-GM在480min内对BPS的去除率可达99.3%,催化降解过程符合一级反应动力学。通过自由基淬灭实验发现,在催化降解过程中·OH和^(1)O_(2)是主要活性物质。循环实验表明Cu-GM具有良好的重复利用性,在去除水中有机污染物方面有着极大的应用潜力。

悬浮分散固化法制备地质聚合物微球的研究

采用悬浮分散固化法,将矿渣、硅酸钠溶液和水制成的地质聚合物浆料滴入温度恒定的二甲基硅油中,分散固化制备地质聚合物微球。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、超高速智能粒度分析仪对地质聚合物微球进行分析表征,研究了二甲基硅油温度、分散机转速及二甲基硅油黏度对地质聚合物微球粒径和球形度的影响。结果表明,当保持硅油温度为50℃,直径小于150μm的微球含量最高。当分散机的转速为5000r/min时,1.0~10.0μm微球含量达到19.40%,10.0~30.8μm微球含量达到36.17%。当二甲基硅油黏度为1000mm^(2)/s时,1.0~30.8μm微球含量达到48.19%。由XRD分析可知,制备的地质聚合物微球并没有改变矿渣的晶体结构,说明煅烧去除了微球表面和孔道中残留的二甲基硅油。从BET分析可知,微球具有较高的比表面积和介孔结构,为催化剂载体、吸附剂、水污染处理等方面的应用提供了活性位点,更有利于离子的扩散,具有很广泛的应用前景。