超声/Cu²⁺/H₂O₂降解废水中亚甲基蓝的效能及机理

摘要

采用超声（US）/Cu²⁺/H₂O₂氧化体系降解废水中的亚甲基蓝（MB），系统考察了氧化体系、pH、Cu²⁺浓度、H₂O₂浓度及US时间对废水中MB去除的影响，并探究了该体系的反应机理。实验结果表明，单因素条件下最佳处理效果的条件为pH=5.5,Cu²⁺浓度为0.20 mmol/L,H₂O₂浓度为0.020 mol/L,US时间为90 min。通过正交实验得出影响处理效果的最主要因素为H₂O₂浓度，其次是US时间，再者是Cu²⁺浓度。基于自由基捕获和光谱分析实验，推导了（US）/Cu²⁺/H₂O₂体系降解MB的反应机理。US空化效应协同Cu²⁺催化H₂O₂分解产生羟基自由基（·OH）和超氧自由基（·O₂^-）攻击MB分子，破坏其发色基团和芳香环结构，实现对MB的高效降解。

关键词

超声 / Cu²⁺/H₂O₂氧化体系 / 亚甲基蓝 / 降解机理