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2.5　pH值

在0·60gPAN-Fe催化劑(CFe-PAN=28·33mg/g)和濃度為3·0mmol/L的過氧化氫存在時,不同pH值時對2種染料進行脫色降解反應(yīng),結(jié)果如圖6所示。由圖可見,對2種染料而言,其脫色率均隨著pH值的升高呈下降趨勢。其原因至少涉及3個方面:1)pH值的升高可能會影響染料在催化劑表面的吸附。2)pH值的升高可能導(dǎo)致過氧化氫的過快分解,減少了羥基自由基的生成[11]。3)PAN-Fe催化劑中的鐵離子在堿性范圍內(nèi)可能會吸附大量氫氧根,抑制了它的催化活性。從圖6中還可看出,pH值為10的條件下,2種染料在80min時的脫色率也分別達到70%和47%,這表明作為非均相Fenton反應(yīng)催化劑的PAN-Fe具有較為廣泛的pH值的適應(yīng)性。

2.6　紫外可見光譜分析

在0·60gPAN-Fe催化劑(CFe-PAN=28·33mg/g)和濃度為3·0mmol/L的過氧化氫存在時,2種染料脫色降解反應(yīng)的紫外可見光譜如圖7所示。

從圖7可以看出,2種染料在可見光區(qū)(400~800nm)的特征吸收峰(活性紅195,523·5nm;酸性黑234,464nm和598·5nm)和在紫外光區(qū)(200~400nm)的特征吸收峰(活性紅195,294·5nm;酸性黑234,314·5nm)均隨著反應(yīng)時間的延長而不斷降低,反應(yīng)進行到60min時它們幾乎全部消失。這表明染料分子中偶氮鍵和芳香環(huán)結(jié)構(gòu)均發(fā)生明顯降解反應(yīng),證明PAN-Fe催化劑在水溶性陰離子偶氮染料的氧化反應(yīng)中對其脫色反應(yīng)過程和芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的降解反應(yīng)過程均具有催化作用。

3　結(jié)　論

1)PAN-Fe催化劑對水溶性陰離子偶氮染料與過氧化氫之間的氧化降解反應(yīng)具有顯著的催化作用,尤其在輻射光條件下表現(xiàn)的更為突出。

2)在偶氮染料的氧化降解反應(yīng)過程中,增加PAN-Fe催化劑及其表面的鐵離子含量都會顯著提高染料脫色率。

3)水溶液中偶氮染料濃度升高會導(dǎo)致其降解脫色率下降。盡管染料的脫色率會隨著pH值的升高而有所下降,但其脫色降解反應(yīng)仍能在一個較廣的pH值范圍內(nèi)進行。

4)紫外可見光譜顯示,PAN-Fe催化劑不僅能夠催化偶氮染料分子中偶氮鍵的分解反應(yīng),而且能夠催化其中芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的降解反應(yīng)。