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本课题采用等体积浸渍法,利用粉煤灰作为载体制备了负载铜离子以及同时负载铜离子和锰离子的非均相CWPO催化剂,实验研究了两种非均相CWPO催化剂的制备条件及其对亚甲基蓝氧化降解的催化性能。并初步对粉煤灰负载铜锰双金属离子的催化剂进行了反应机理和动力学研究。首先,以粉煤灰为载体,以Cu(NO3)2溶液和Mn(NO3)2溶液为浸渍液,采用等体积浸渍法分别制备了铜/粉煤灰和铜锰/粉煤灰CWPO催化剂。实验确定了铜/粉煤灰的最佳制备条件为:浸渍时间18h、Cu2+浓度为0.1mol/L、煅烧温度400℃、煅烧时间1.5h;铜锰/粉煤灰的最佳制备条件为:浸渍时间16h、Cu2+/Mn2+=1:2、煅烧温度600℃、煅烧时间1.5h。采用XRD、SEM对最佳条件下制备的催化剂进行了表征分析,结果证明催化剂活性组分(Cu2+、Mn2+)分散负载在粉煤灰载体表面。其次,分别研究了最佳条件下制备的铜/粉煤灰和铜锰/粉煤灰非均相CWPO催化剂对亚甲基蓝氧化降解的催化性能。通过正交实验确定了铜/粉煤灰催化剂的最佳催化条件为:催化剂用量25g/L、H2O2浓度15m L/L、p H值=9、催化时间4h,溶液初始浓度为30mg/L时脱色率为98.25%;催化剂重复利用8次时的脱色率为76.20%,仍有较高活性。铜锰/粉煤灰的最佳催化条件为:催化剂用量30g/L、H2O2浓度15m L/L、p H值=8、催化时间1h,当亚甲基蓝溶液初始浓度为30mg/L时脱色率为99.28%;催化剂重复利用6次时亚甲基蓝溶液的脱色率为51.76%,催化剂仍有较高活性。最后,将催化剂加过氧化氢体系与粉煤灰、过氧化氢、粉煤灰加过氧化氢三个体系进行了对比实验,实验结果表明:当催化剂和H2O2同时加入时,亚甲基蓝的脱色率最大,而且脱色率大于粉煤灰加过氧化氢体系,说明该反应机理中既有吸附作用、氧化作用,同时催化剂对H2O2产生催化作用,H2O2在催化剂的作用下产生具有更强氧化能力的·OH,使脱色率大幅提高。并初步对催化机理进行了研究,粉煤灰负载的活性物质(Cu2+、Mn2+)能在粉煤灰表面激发H2O2产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH),·OH攻击亚甲基蓝染料分子中的发色团,并最终将亚甲基蓝分子氧化为CO2和H2O。催化反应动力学研究表明,催化反应符合一级反应动力学模型,随着反应温度从20℃升到50℃,反应动力学表观速率常数从0.0079min-1(20℃)增加至0.0265min-1(50℃),表观活化能Ea为32.03k J·mol-1,为化学反应控制。粉煤灰价格低廉,来源广泛,作为载体制备非均相CWPO催化剂,催化性能好。利用其处理工业废水,解决环境污染问题未来具有良好的发展的前景。