超氧环己烯自由基取代反应能讲解甲基橙么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-10-27 03:53 标签： 环己烯自由基取代反应

Fe II,III 催化H2O2氧化降解水中甲基橙的研究 摘 要 染料行业的迅猛发展导致了严重的水污染染料废水浓度高毒性大，对环境及与环境息息相关的人类都具有重大的威胁，所以染料废水是当前水污染问题中急需解决的重要问题。染料甲基橙溶解在水中对人类具有很强的致癌性因此对这种染料废水必须采取非常有效的方法进行治理，治理后达到排放标准后才能排入水体。 本文采用的是用Fe II,III 催化H2O2 氧化降解的方式，即Fenton反应与类-Fenton反应降解甲基橙。以甲基橙作为目标污染物，以Fe II,III 作为催化剂，用H2O2作为氧化剂，来降解甲基橙。通过控制变量法控制变量，研究FentonFe II /H2O2 反应与类-FentonFe III /H2O2 反应氧化降解效能，做出考察值、Fe II,III 浓度、H2O2浓度、水中存在阴离子NO3- 、SO42- 、Cl- 、抑制剂甲醇、叔丁醇等影响因素对Fe IIIII 催化H2O2氧化降解甲基橙效能的研究。可以得出如下结论： III 催化H2O2降解甲基橙的过程中，H2O2浓度的增加，使得Fe III 向 Fe II 的转化速率越快，同时也使得羟基自由基的产生速率加快，从而加速了反应的进行。初始溶液中Fe III 浓度越高，甲基橙降解效率越高，甲基橙降解效果越好。由此可见，Fe III 浓度的增加会加快Fe III 催化H2O2氧化降解甲基橙的反应速率，因为Fe III 浓度增加了，随之而来的Fe II 浓度也会增大，羟基自由基的产生速率也随之而加快，使得整个反应速度变快。最佳的硝酸铁浓度为1.6mmol/L。 2 阴离子主要考察硝酸根离子，硫酸根离子，氯离子。其中硝酸根离子对甲基橙降解率无明显影响；硫酸根离子浓度越大，甲基橙的降解越慢，降解效果越差；氯离子浓度越大，甲基橙的降解越慢，降解效果越差。由上面的章节可知三种阴离子在相同浓度下对甲基橙降解率：硝酸根离子 硫酸根离子 氯离子。 3

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2、制备；2、测定甲基橙在可见光作用下的光催化降解反应速率常数；3、了解可见光分光光度计的构造、工作原理、掌握分光光度计的使用方法.二、实验原理国内外人量研究表明，光催化法能有效地将炷类、卤代有机物、表面活性剂、染料、农药、 酚类、芳绘类等有机污染物降解，最终无机化为CO2, H20o因此，光催化技术具有在常温常压 下进行，彻底消除有机污染物，无二次污染等优点。光催化技术的研究涉及到原子物理、凝聚态物理、胶体化学、化学反应动力学、催化材料、 光化学和环境化学等多个学科，因此多相光催化科技是集这些学科于一体的多种学科交叉汇合 而成的一门新兴的科学。光催化以半导体如TiO2, ZnO, CdS, W0

3、3, SnO2, ZnS.SrTiO3等作催化剂，其中TQ具有价廉 无毒、化学及物理稳定性好、耐光腐蚀、催化活性好等优点。02是目前广泛研究、效果较好 的光催化剂之一。半导体之所以能作为催化剂，是由其自身的光电特性所决定的.半导体粒子含有能带结构， 通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成，它们之前由禁带分开。研 究证明，当pHh时锐钛矿型O2的禁带宽度为3.

完全无机化。有机物在光催化体系中的反应属于自由基反应。甲基橙染料是一种常见的有机污染物，无挥发性，且具有相当高的抗直接光分解和氧化的 能力；其浓度可采用分光光度法测定，方法简便，常被用做光催化反应的模型反应物。四

5、基橙 的分子式如图1所示：(CH动 NN=N从结构上看，它属于偶氮染料，这类染料是染料各类中最多的一种，约占全部染料的50% 左右.根据已有实验分析，甲基橙是较难降解的有机物，因而以它作为研究对象有一定的代表性。三、仪器试剂磁力搅拌器2台，抽滤装置一套，烘箱一台，高温炉一台，电子天平一台，秒表一个，移液枪 一支.722型可见光分光光度计1台；可见光氤灯灯源1台(附420nm滤波片)；培养皿两套； 甲基橙贮备液(15 mg/L),钛酸丁酯一瓶，氨水一瓶，蒸留水，四、实验步骤(1) N-Ti02光催化剂的制备配制质量浓度为1 %的氨水溶液100 ml,在强力搅拌下，向以上氨水溶液中加入 钛酸正丁酯

6、8 ml,继续搅拌1 h,过滤，洗涤，在100C下干燥10 mine在500C下 处理2 h,得到N-Ti02o(2)光催化活性测试取甲基橙溶液10 ml (15 mg)分装在两个表面皿中，并分别加入0.1 g NTi02（完整）光催化降解甲基橙光催化剂，静置10min,以使固液两相达到吸附平衡，然后经离心分离，取上层清液 测试其浓度。然后将样品置于可见光氤灯下光照。每隔2 min,取样4 ml （此时关 掉光源），用离心机离心，然后再用可见分光光度计测试甲基橙溶液波长为462nm 处的吸收，并记录实验数据。五、数据记录与处理1、设计实验数据表，记录温度。甲基橙初始的吸光度Ao= 1o 620

7、表11#：在无光催化剂作用下，甲基橙在光照下的情况2#：在NTO光催化作用下，甲基橙在无光照下的情况3#：在N-TiO,光催化作用下，甲基橙在光照下的情况反应时间/min1# （吸光度/A）1.o . # Ln (G/C)2#（吸光度/A）1o

9、1.. 3584#Ln (Co/C)（完整）光催化降解甲基橙由所得直线的斜率，求岀甲基橙降解的速率常数（TiO2）二由所得直线的斜率，求出甲基橙降解的速率常数k （N-TiO2）=据图3可知，在Oniin中时In （G/C）t关系成一直线，因此符合假设，即N-TiO2光催化降 解甲基橙的反应是一级反应.N-TiO2光催化剂在可见光作用下能有效地降解有机染料.6、结果与讨论1）、用可见分光光度计测试甲基橙浓度的原理？2）、如何调整分光光度计零点打开722型分光光度计电源开关，预热至稳定。调节分光光度计的波长旋钮至462nm。打开比 色槽盖，即在光路断开时，调节“0”旋钮，使透光率值为0。取一只1cm比色皿，加入参比溶 液蒸懈水，擦干外表面（光学玻璃面应用擦镜纸擦拭），放入比色槽中，确保放蒸懈水的比色 皿在光路上，将比色槽盖合上，即光路通时，调节“100”旋钮使透光率值为100%

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