乙二胺二琥珀酸功能化硅胶协同去除孔雀石绿及Cr(Ⅵ)

孔雀石绿(MG)与Cr(Ⅵ)普遍共存于印刷、皮革和纺织等工业领域的废液中,给人类及生态环境造成严重危害。开发从废水环境中协同去除MG及Cr(Ⅵ)的有效方法具有重要的研究价值。该工作以乙二胺二琥珀酸(EDDS)及硅胶(Silica)为原料,成功制备了非均相类芬顿(Fenton)催化剂EDDS-Silica、EDDS-Co^(2+)-Silica,并进一步开发了一种非均相类Fenton催化法高效协同去除废水中MG及Cr(Ⅵ)的新工艺。在MG一元体系的降解过程中,两种材料的加入均可克服传统Fenton反应仅适用于酸性环境的限制,且EDDS-Co^(2+)-Silica对MG表现出更优越的降解效果。通过密度泛函理论和分子轨道计算,预测了金属Co^(2+)与EDDS-Silica的最佳配位方式,以及MG在降解过程中易捕获或逸出电子的位点。二元体系降解实验发现,在不同影响因素下,EDDS-Co^(2+)-Silica对Fenton反应仍具有显著促进效果,且MG与Cr(Ⅵ)之间存在正向协同作用。在此基础上,利用EDDS配体优越的金属螯合特性,将EDDS-Silica作为吸附剂用于去除Fenton反应后残余的、不同价态的总Fe和总Cr。结果表明,本研究提出的氨基多羧酸类改性材料作为非均相类Fenton催化剂,具备促Fenton反应和去除残留金属离子的双重性质,在有效处理MG及Cr(Ⅵ)共存废水的同时,确保体系中残留金属离子含量均满足环境排放标准。该研究在染料降解和重金属离子废水处理领域具有广泛应用前景,为类似配体改性材料的开发提供了参考价值和理论依据。