CN108545805A - 一种高效降解甲基橙的方法 - Google Patents

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何玲玲
高峰伟
李昱
王志新
王新
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Abstract

一种高效降解甲基橙的方法，涉及一种降解有机污染物的方法，该方法包括Ag8W4O16纳米材料超声降解甲基橙的步骤：量取甲基橙溶液，加入称量好的Ag8W4O16，用磁力搅拌器在避光处搅拌；搅拌后取样品，用离心机离心取得上层清液，做紫外光谱测定；剩余溶液放入超声波中避光超声后，超声波功率取样离心测得紫外光谱数据；水热合成时的温度为100~500℃；Ag8W4O16纳米材料的加入量为0.5~4g/L。该方法用水热法合成的Ag8W4O16纳米材料，并将其用于超声催化降解甲基橙，具有操作简便、效率高、适用范围广、不产生二次污染特点。

Description

一种高效降解甲基橙的方法
技术领域
本发明涉及一种降解有机污染物的方法，特别是涉及一种高效降解甲基橙的方法。
背景技术
自九十年代开始， Mason利用超声波的空化作用去除水中有机物，超声降解水中有机物才开始引起兴趣的科学家。自发展和推广超声化学以后，超声波有效降解废水中的有机物是近年来发展的一种新型水处理技术。
传统的降解有机污染物方法，大多会对环境造成二次污染，且费用高，不适合继续应用于降解新的有机污染物。而相较于其他处理有机污染物的方法，超声波具有绿色环保、成本低，具有去除率高、降解速度快、反应时间短、操作简便、设施简单、适用范围广和占地面积小等优点。超声催化既能提高废水的可生化性，也不需添加任何试剂，是一项洁净且对要处理的溶液的物化性质要求较低的安全技术。超声在降解有机物时伴随有杀菌消毒等功效，可降低消毒剂用量，既能单独处理废水，又可以和其他一种或多种水处理技术相结合，是一项具有广泛的应用前景的环境友好型水处理技术。
超声波是一种振动频率高于2000 Hz的声波，通常以纵波的方式通过介质以球面波的形式向四周扩散，具有波长短、能量集中及穿透力强等特点。因为超声波的频率远高于一般的声波，故其具有一些特性：
（1）超声波比普通的声波具有更好的束射性；
（2）超声波比普通的声波具有更强的功率；
（3）超声波具有巨大的能量，能使介质的质点产生非常明显的声压作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效降解甲基橙的方法，该方法用水热法合成的Ag8W4O16纳米材料，并将其用于超声催化降解甲基橙，具有操作简便、效率高、适用范围广、不产生二次污染特点。
本发明的技术方案：
一种高效降解甲基橙的方法，所述方法包括以下制备过程：Ag8W4O16纳米材料超声降解甲基橙的步骤：
量取甲基橙溶液，加入称量好的Ag8W4O16，用磁力搅拌器在避光处搅拌；搅拌后取样品，用离心机离心取得上层清液，做紫外光谱测定；剩余溶液放入超声波中避光超声后，超声波功率取样离心测得紫外光谱数据；水热合成时的温度为100~500℃；Ag8W4O16纳米材料的加入量为0.5~4g/L。
所述的一种高效降解甲基橙的方法，所述所述甲基橙的初始浓度为1~100 mg/L。
所述的一种高效降解甲基橙的方法，所述超声功率为80~200W。
所述的一种高效降解甲基橙的方法，超声时间1~10小时。
所述的一种高效降解甲基橙的方法，所述初始溶液pH为1~13。
本发明的优点和有益效果：
1.本发明把超声波和钨酸银作为一种高效降解甲基橙的方法，具有操作简便、效率高、适用范围广、不产生二次污染等优点。具有广阔的应用前景。
2.本发明钨酸银可以循环使用，不影响降解效果。
附图说明
图1不同实验条件下的甲基橙溶液的UV-vis光谱图；
图2超声功率对甲基橙的降解率的影响；
图3 Ag8W4O16加入量对甲基橙的降解率的影响；
图4染料初始pH对甲基橙的降解率的影响。
具体实施方式
Ag8W4O16纳米材料超声降解甲基橙的步骤：
量取40ml一定浓度的甲基橙溶液（5-50 mg/L），加入称量好的Ag8W4O16（0.5-4 g/L），用磁力搅拌器在避光处搅拌30min。搅拌后取样品，用离心机离心取得上层清液，做紫外光谱测定。剩余溶液放入超声波中避光超声（20-120min）后，超声波功率（80-200W）取样离心测得紫外光谱数据。
Ag8W4O16纳米材料超声催化降解甲基橙
由图1可以看出甲基橙的最大吸收峰为图中a曲线所处的464nm处。由图中b曲线可以看出在加入Ag8W4O16催化剂之后最大吸收峰几乎不变，表明加入Ag8W4O16对甲基橙溶液具有很小的吸附性，吸附性可以忽略不计。当只用超声波超声时，所得到的溶液曲线c与曲线a和b相比，在464nm处的吸收值明显下降。表明甲基橙在只有超声辐射条件下有所降解，染料的降解可能是由于空化作用和高温热解导致的。由曲线d可以看到，当Ag8W4O16催化剂和超声同时存在的条件下，最大吸收峰下降最为明显。表明大部分结构已被催化超声降解。因此，超声波和Ag8W4O16的同时存在促进了甲基橙的降解，因此在超声催化降解甲基橙染料时Ag8W4O16可被用作催化剂。
（1）由图2可得当超声波功率越大越好。
（2）由图3可得催化剂Ag8W4O16适宜加入量为1.0g/L。
由图4可得初始pH=13的时候降解率最大。

Claims (5)

1.一种高效降解甲基橙的方法，其特征在于，所述方法包括Ag8W4O16纳米材料超声降解甲基橙的步骤：
量取甲基橙溶液，加入称量好的Ag8W4O16，用磁力搅拌器在避光处搅拌；搅拌后取样品，用离心机离心取得上层清液，做紫外光谱测定；剩余溶液放入超声波中避光超声后，超声波功率取样离心测得紫外光谱数据；水热合成时的温度为100~500℃；Ag8W4O16纳米材料的加入量为0.5~4g/L。
2.根据权利要求1所述的一种高效降解甲基橙的方法，其特征在于，所述所述甲基橙的初始浓度为1~100 mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种高效降解甲基橙的方法，其特征在于，所述超声功率为80~200W。
4.根据权利要求1所述的一种高效降解甲基橙的方法，其特征在于，超声时间1~10小时。
5.根据权利要求1所述的一种高效降解甲基橙的方法，其特征在于，所述初始溶液pH为1~13。
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