Ni2O3-MnO2-CeO2/γ-Al2O3非均相催化剂处理甲基橙废水研究彭文博吴正雷王肖虎摘要：以γ-Al2O3为载体，采用浸渍法自制负载型Ni2O3-MnO2-CeO2/γ-Al2O3非均相催化剂，利用EDS、SEM和XPS等表征手段对催化剂的表面形貌、组成元素等进行表征。结果表明负载的活性组分颗粒大小趋于均匀，分散性和比表面积明显提高。将制备的催化剂用于处理甲基橙模拟的印染废水，考察了氧化剂次氯酸钠投加量、反应温度、反应时间、催化剂投加量和溶液pH等因素对降解甲基橙的影响，得出最佳的反应工艺为：25℃时，次氯酸钠投加量0.1mL、催化剂投加量5g、pH值为6、反应5min，此条件下体积100mL，浓度为20mg/L甲基橙的降解率可达98.5%。关键词：非均相催化剂;催化氧化;次氯酸钠;甲基橙：X703.1文献标识码：A：1671-0460（2020）05-0867-05Abstract：SupportedNi2O3-MnO2-CeO2/-Al2O3heterogeneouscatalystswerepreparedbyimmersionmethodwith-Al2O3ascarrier.ThecatalystswerecharacterizedbyEDS，SEMan邓小平Stechniquesforsurfacemorphologyandcomponentelementsinthecatalysts.TheresultsofEDS，SEMan邓小平Sindicatedthatthecatalystshadbetterdispersivityofactivecomponentsandspecificsurfacearea.Then，Ni2O3-MnO2-CeO2/-Al2O3heterogeneouscatalystswereappliedtotreatthemethylorangesimulationwastewater.TheeffectofsomefactorssuchasNaClOdosage，catalystdosage，pH，reactiontemperatureandtimeonthedegradationofmethylorangewasinvestigated.Theresultsshowedthatbyadding5gcatalystand0.1mLNaClO，undertheconditionsofpH=6，temperatureof25℃andtreatmenttimeof5min，thedegradationratioof20mg/Lmethylorange（100mL）reached98.5%.Keywords：Heterogeneouscatalyst;Catalyticoxidation;Sodiumhypochlorite;Methylorange印染行业废水排放量大，成分复杂，色度高，处理难，是较难处理的一类废水，且大部分废水含有偶氮染料，具有致癌性，不仅会影响人体健康，还会在水中积累并抑制水生生物的生长，因此，含偶氮染料废水的有效治理是目前工业废水处理的重要组成部分[1，2]。目前，处理印染废水的方法主要有生物法[3-5]、物理法[6，7]和化学法[8，9]。其中化学法是利用各种氧化剂将染料分子发色基团的不饱和键断开，形成分子量较小的有机物，从而使染料失去发色能力，同时可有效降低废水COD。近年来化学法成为印染废水脱色和降COD较为有效的手段之一[10]，但单纯使用氧化剂（如臭氧、次氯酸钠、二氧化氯和H2O2等）的氧化效率低，研究发现通过投加催化剂可以有效提高氧化剂的利用率和处理效果[11]。Ruzimuradov等[12]制备了N-La共掺杂SrTiO3–TiO2复合光催化剂降解罗丹明B，结果表明，可见光照射2h后，对罗丹明B的降解率达到64%。杨晶等[13]以负载型纳米CuO/MnO2催化剂催化氧化深度处理印染废水，结果表明，催化剂的引入能促进臭氧分解产生更多的·OH，提高了反应体系的氧化能力及臭氧的利用率。钟思忆等[14]利用次甲基蓝模拟印染污水，并作为钯基催化剂催化次氯酸钠分解的标识物，结果显示，多孔陶瓷负载的钯催化剂能有效促进催化次氯酸钠分解，极大地提高了次甲基蓝氧化褪色的速率。甲基橙（MO）属于偶氮化合物，是典型的毒性高、结构复杂并且难生化降解的偶氮染料，因此本研究选用甲基橙作为目标物，利用浸渍法自制负载型Ni2O3-MnO2-CeO2/γ-Al2O3非均相催化剂催化次氯酸钠处理甲基橙模拟的印染废水，考察了氧化剂次氯酸钠投加量、反应温度、反应时间、催化剂投加量和溶液pH等因素对降解甲基橙的影响，以期为Ni2O3-MnO2-CeO2/γ-Al2O3催化剂催化氧化处理印染废水提供具有普遍的参考价值。1实验部分1.1试剂与仪器試剂：硝酸镍，分析纯，上海展运化工有限公司;高锰酸钾、硝酸铈，分析纯，国药集团化学试剂有限公司;次氯酸钠（有效氯为5.2%，下同），化学纯，无锡市展望化工试剂有限公司;甲基橙，分析纯，天津市化学试剂研究所;氢氧化钠、浓硫酸，分析纯，无锡市灵达化工有限公司。仪器：SX2-5-12型马弗炉，南京新光英炉业有限公司;85-1型磁力搅拌器，上海志威电器有限公司;AL104-IC型电子...