以一种黏土矿物材料为非均相类芬顿催化剂对甲基橙的降解

为实现以甲基橙为代表的偶氮类染料的高效降解,采用一种黏土矿物材料——Quantum Energy~Radiating Material(下称QE)为催化剂,系统分析了其在非均相类芬顿反应中的催化剂协同静态吸附作用,并考察了不同因素对甲基橙去除效果的影响,同时基于降解过程中Fe2+和总Fe析出量(以ρ计)、·OH等的变化过程,探讨了QE降解甲基橙的作用机制.结果表明,QE对甲基橙具有良好的吸附作用,同时,其作为非均相类芬顿催化剂对甲基橙的降解受到pH、温度、c(H_2O_2)、催化剂投加量等因素的影响.优化后的降解条件:初始ρ(甲基橙)为50 mg/L、QE投加量为5 g/L、c(H_2O_2)为100 mmol/L、pH为2、温度为60℃,在该条件下反应40 min后,甲基橙的去除率可达到99%.以叔丁醇作为·OH淬灭剂,随着c(叔丁醇)的增高,反应体系中甲基橙的去除率随之下降,说明·OH在该体系甲基橙降解中起重要作用;对在反应过程中Fe2+和总Fe析出量的监测数据表明,体系中QE对甲基橙的降解为均相芬顿反应、非均相芬顿反应和吸附作用协同作用的结果.研究显示,以QE为催化剂,通过吸附协同催化氧化作用可以有效处理含甲基橙的染料废水.

一种新型环境修复材料的制备及其功能分析

以韩国特有的五色长石黏土矿物为原料,经特殊方式加工后制成一种新型环境修复制剂（简称QE粉末）。为了探索该新型材料的基本理化性质及其在环境修复领域的应用潜质,分别研究了QE粉末对铁钉氧化及水体p H值和非接触条件下对水体理化性质的影响,以及QE粉末自身表面放热的情况。结果表明：与常规的Si O2粉末及空白对照相比,QE粉末能降低铁钉在盐水中的氧化程度;其抗氧化性通过铁钉在盐水中氧化形成的沉淀物（Fe2O3）表征,QE粉末形成的棕红色絮状物最少,说明其抗氧化性最好。此外,QE粉末能调节水体p H值,并稳定在7.5左右。在非接触条件下,QE粉末可平衡水体p H值,提高水体温度,降低水体氧化还原电位;其对水体的密度、表面张力等理化性质也均有一定影响。对QE粉末表面的热分布场的测试结果表明,QE粉末的放热比Si O2粉末增加0.1~0.6℃。最后,对QE粉末在盐碱土壤改良、石油土壤修复、水体富营养化和堆肥资源化等方面的潜在应用价值进行探讨。