ZSM-5分子筛的制备及其催化降解有机胺废水的条件优化

摘要

为了处理高浓度有机胺废水，分别用NaOH、Na₂CO₃和CH₃COONa溶液对ZSM-5分子筛进行碱处理，采用XRD、N₂吸附、ICP-AES和SEM对样品进行表征，考察了NaOH、Na₂CO₃和CH₃COONa对ZSM-5分子筛物化性质的影响.将不同碱溶液处理前后的ZSM-5负载Fe，进行高浓度有机胺废水的氧化降解.结果表明：与常规碱NaOH和Na₂CO₃相比，CH₃COONa溶液可以有效地引入介孔结构，并且CH₃COONa对ZSM-5分子筛的形貌和结构影响较小，成孔速率及深度更加容易控制.当CH₃COONa溶液浓度为4.0 mol·L^-1时，化学需氧量(COD_Cr)去除率最高可达86.4%.在此基础上，运用均匀设计法对有机胺废水催化降解的条件进行进一步优化，确定了最佳的有机胺废水处理条件：催化剂用量为40 g·L^-1，反应温度为95℃，反应时间为150 min，溶液初始pH为5,H₂O₂用量为120 mL·L^-1，此条件下COD_Cr去除率高达99.6%.

关键词

乙酸钠 / ZSM-5分子筛 / 介孔 / 有机胺废水 / 均匀设计法