高级氧化技术被广泛的应用到降解污染物的领域中来。基于过一硫酸盐（HSO_5~-, PMS）的高级氧化技术具有降解能力强、操作简单、无二次污染、无污泥产生等优点
。因此该技术成为新兴的研究热点
。 常用的PMS的活化方法包括紫外法和过渡金属法，但都有自身的局限性
。进一步丰富PMS激活方法成为研究的迫切要求。本文主要是采用煤质柱状活性炭(GAC)作为催化剂来催化PMS降解偶氮染料金橙II（AO7）

。从GAC/PMS联合体系对AO7的降解
、GAC的循环再生机理
、AO7的降解机理
、酸改性GAC催化PMS几个角度对GAC/PMS这一新技术进行了深入的探讨

。具体研究内容如下： （1）在GAC/PMS联合体系中
，GAC是良好的PMS催化剂
，可与PMS之间产生明显的协同作用
。从而使得GAC/PMS联合体系相对于GAC单独吸附体系以及PMS单独氧化体系可更好的降解AO7。在联合体系中，当PMS和AO7的摩尔比为100:1
，GAC用量为1g/L时
，5小时内AO7的脱色率率可达85%。AO7的脱色率随GAC和PMS的使用量以及反应温度的升高而增大
。AO7降解反应符合一级动力学模型
。由热力学研究可知，反应的表面活化能较低
，其数值为25.13kJ/mol。 （2）GAC的再生问题一直是GAC应用的关键问题，对GAC进行再生
，延长GAC的使用寿命具有很好的意义。因此，本文深入探讨了GAC的再生机理。GAC的重复使用实验以及饱和GAC催化PMS实验证明：GAC重复使用四次后没有明显的失活，该体系中GAC具有原位再生能力。且PMS的使用量越大，GAC的再生能力越好。降解反应进行的过程中， PMS可氧化GAC的表面，使得GAC的吸附能力减弱，而催化能力增强。实验发现，只有GAC的催化能力得到了再生，而吸附能力并没有得到再生
。当几乎GAC失去吸附能力时，仍能催化PMS分解

。连续实验表明，连续运行十天后
，GAC的催化活性没有明显的降低，GAC的使用寿命较长
。 （3）为提高煤质柱状活性炭的吸附催化能力

，常常采用多种方式对GAC进行前处理。而在诸多的处理方法中，酸处理是最简单有效的方法
，本文在酸改性实验中，主要是采用了不同浓度的硝酸、磷酸、盐酸和硫酸对GAC进行了前处理。同时还研究了经过酸处理后的GAC促进PMS分解的情况以及再生利用情况。实验发现，由于硝酸和硫酸具有氧化性

，经过硝酸和硫酸处理的GAC相对经过磷酸和盐酸处理的GAC具有更好的催化和再生能力。处理酸的浓度同样对GAC/PMS中AO7的脱色率有着很大的响
，尤其是盐酸。 （4）本文又对椰壳煤质柱状活性炭和煤质柱状活性炭纤维（ACF）的催化能力进行了探讨
。实验发现，椰壳煤质柱状活性炭和煤质柱状活性炭纤维都能催化PMS降解AO7
。椰壳煤质柱状活性炭的催化降解能力与煤质柱状的煤质柱状活性炭相似，但是煤质柱状活性炭纤维表现出了极好的催化效果，在很少的ACF用量和PMS浓度下，在较短的时间内ACF/PMS体系即可将AO7完全脱色。ACF/PMS降解AO7的效果随着ACF的使用量
、PMS的浓度以及反应温度的增大而增高。AO7降解反应属于一级动力学
。由热力学分析可知
，ACF/PMS降解AO7的活化能比较低，为9.207kJ/mol。ACF/PMS同样可降解高浓度的AO7溶液。ACF同样可以被循环利用
。           

上一篇：柱状活性炭使用范围的简叙
下一篇：煤质柱状活性炭之选购活性炭注意事项