高校地质学报 ›› 2023, Vol. 29 ›› Issue (4): 600-607.DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021076
郝 天,张 云*
HAO Tian,ZHANG Yun*
摘要: 以三氯乙烯(TCE)为目标污染物,研究柠檬酸钠(TCD)、柠檬酸(CA)作为螯合剂,螯合Fe2+催化过硫酸钠(Na2S2O8)降解水溶液中TCE的效果,研究氧化剂投加量、螯合剂投加量、pH值等对TCE降解效果的影响,得出Na2S2O8降解TCE时各组分的最佳投加比例和适宜的pH值。结果表明,TCD和CA两种螯合剂均能有效螯合Fe2+催化过硫酸钠体系降解TCE,且TCE的降解符合一级动力学过程,Na2S2O8/TCD/Fe2+/TCE的最佳摩尔比为20:10:10:1, Na2S2O8/CA/Fe2+/TCE的最佳摩尔比为20:5:10:1,这时两种体系降解率和TCE的一级反应动力学常数都达到最大,两种体系降解率分别为96.7%、97.6%,TCE一级反应动力学常数分别为2.48×10-2 、2.68×10-2 min-1,达到最佳投加量时CA的用量仅为TCD用量的一半。在投加量较小时,随TCD和CA及Na2S2O8投加量增加,TCE的降解率增大,一级反应动力学常数也增大,但过量螯合剂会与Fe2+形成过于稳定的螯合物,影响Fe2+的催化效果,削弱Na2S2O8的氧化能力,过量Na2S2O8会产生过多的硫酸根自由基SO4-·,SO4-·会相互消耗抑制反应的进行。在Na2S2O8/Fe2+/TCE的摩尔比为20:10:1的体系中,若加入TCD的摩尔比大于10或加入CA的摩尔比大于5,对Fe2+的催化效果将减弱。在TCD/Fe2+/TCE的摩尔比为10:10:1的反应体系或CA/Fe2+/TCE的摩尔比为5:10:1的反应体系中,Na2S2O8摩尔数比大于20时,会抑制反应的进行。过硫酸钠体系降解TCE需要维持在一定的pH范围内,碱性条件不利于反应的进行,中性和酸性条件有利于反应的进行。
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