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微波诱导改性活性炭催化降解邻苯二甲酸二甲酯

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李章良, 饶艳英, 赵晓旭, 黄建辉, 张国鑫, 杨忠良. 微波诱导改性活性炭催化降解邻苯二甲酸二甲酯[J]. 环境工程学报, 2019, 13(2): 341-347. doi: 10.12030/j.cjee.201808146
引用本文: 李章良, 饶艳英, 赵晓旭, 黄建辉, 张国鑫, 杨忠良. 微波诱导改性活性炭催化降解邻苯二甲酸二甲酯[J]. 环境工程学报, 2019, 13(2): 341-347. doi: 10.12030/j.cjee.201808146
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LI Zhangliang, RAO Yanying, ZHAO Xiaoxu, HUANG Jianhui, ZHANG Guoxin, YANG Zhongliang. Degredation of dimethyl phthalate in aqueous solution by microwave-induced catalytic oxidation with modified activated carbon[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(2): 341-347. doi: 10.12030/j.cjee.201808146
Citation: LI Zhangliang, RAO Yanying, ZHAO Xiaoxu, HUANG Jianhui, ZHANG Guoxin, YANG Zhongliang. Degredation of dimethyl phthalate in aqueous solution by microwave-induced catalytic oxidation with modified activated carbon[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(2): 341-347. doi: 10.12030/j.cjee.201808146
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微波诱导改性活性炭催化降解邻苯二甲酸二甲酯

  • 1.

    莆田学院环境与生物工程学院，莆田 351100

  • 2.

    福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室，莆田 351100

  • 3.

    生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室，莆田 351100

  • 4.

    福州大学环境与资源学院，福州 350108

  • 基金项目:

    福建省自然科学基金资助项目2016J01068，2016J05043

    莆田市科技局项目2018SP3001，2018ZP07

    莆田学院科研项目2018049福建省自然科学基金资助项目(2016J01068，2016J05043)

    莆田市科技局项目(2018SP3001，2018ZP07)

    莆田学院科研项目(2018049)

    福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划资助项目

Degredation of dimethyl phthalate in aqueous solution by microwave-induced catalytic oxidation with modified activated carbon

  • 1.

    College of Environmental and Biological Engineering, Putian University, Putian 351100, China

  • 2.

    Fujian Provincial Key Laboratory of Ecology-Toxicological Effects & Control for Emerging Contaminants, Putian 351100, China

  • 3.

    Key Laboratory of Ecological Environment and Information Atlas, Fujian Provincial University, Putian 351100, China

  • 4.

    College of Environment and Resources, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China

  • Fund Project:

  • 摘要: 通过HNO3、H2O2、NaOH对活性炭进行浸渍改性，采用BET、SEM、Boehm、FT-IR对改性前后的活性炭进行表征，研究了改性前后的活性炭在不同反应体系对DMP的降解效果和动力学，探讨了微波诱导改性前后的活性炭催化降解DMP的机理。结果表明，3种改性活性炭的BET比表面积、总孔容、微孔孔容和平均孔径均有所增加。HNO3、H2O2改性后表面酸性基团增加、碱性基团减少，而NaOH改性呈现相反的理化特征变化。活性炭理化特征的变化可能与化学改性剂溶液的酸碱性、氧化还原性有关。微波诱导改性前后的活性炭催化体系对DMP的降解率大于单独吸附或单纯微波辐射体系，且均符合一级反应动力学。在微波诱导改性前后的活性炭催化体系中，改性前后的活性炭通过表面吸附-微波诱导氧化协同作用极大地提高了对DMP的降解率。
    Abstract: The activated carbon was modified by HNO3, H2O2 and NaOH immersion, respectively. The original and modified activated carbons were characterized by using BET, SEM, Boehm and FT-IR. The degradation effects and kinetics of dimethyl phthalate (DMP) by the original and modified activated carbons in different reaction systems were studied. The DMP degradation mechanism by microwave-induced catalytic oxidation with modified activated carbon was also discussed. The results showed that BET surface area, total pore volume, micropore volume and average pore diameter of all the modified activated carbons increased. For HNO3 and H2O2 modified activated carbon, its surface acidic functional groups increased, while its surface alkaline functional groups decreased. For NaOH modified activated carbon, an opposite change occurred on its physico-chemical properties. Such changes might be associated with the acidity/alkaline and oxidizability/reducibility of chemical modifier solutions. The DMP degradation rates of the microwave-induced catalytic oxidation system with the original or modified activated carbon were higher than that of adsorption alone or microwave irradiation alone, and their degradation processes all followed the first-order reaction kinetics. The reaction mechanism showed that the DMP degradation rates could be greatly improved by the synergistic effect of surface adsorption and microwave-induced oxidation.
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  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2019-02-02

微波诱导改性活性炭催化降解邻苯二甲酸二甲酯

  • 1. 莆田学院环境与生物工程学院，莆田 351100
  • 2. 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室，莆田 351100
  • 3. 生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室，莆田 351100
  • 4. 福州大学环境与资源学院，福州 350108
基金项目:

福建省自然科学基金资助项目2016J01068，2016J05043

莆田市科技局项目2018SP3001，2018ZP07

莆田学院科研项目2018049福建省自然科学基金资助项目(2016J01068，2016J05043)

莆田市科技局项目(2018SP3001，2018ZP07)

莆田学院科研项目(2018049)

福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划资助项目

摘要: 通过HNO3、H2O2、NaOH对活性炭进行浸渍改性，采用BET、SEM、Boehm、FT-IR对改性前后的活性炭进行表征，研究了改性前后的活性炭在不同反应体系对DMP的降解效果和动力学，探讨了微波诱导改性前后的活性炭催化降解DMP的机理。结果表明，3种改性活性炭的BET比表面积、总孔容、微孔孔容和平均孔径均有所增加。HNO3、H2O2改性后表面酸性基团增加、碱性基团减少，而NaOH改性呈现相反的理化特征变化。活性炭理化特征的变化可能与化学改性剂溶液的酸碱性、氧化还原性有关。微波诱导改性前后的活性炭催化体系对DMP的降解率大于单独吸附或单纯微波辐射体系，且均符合一级反应动力学。在微波诱导改性前后的活性炭催化体系中，改性前后的活性炭通过表面吸附-微波诱导氧化协同作用极大地提高了对DMP的降解率。

English Abstract

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