MnO2氧化苯醌亞胺類機(jī)理.pdf

1、MnO2是兩性氧化物，以其吸附性強(qiáng)、無毒無害、綠色環(huán)保、儲(chǔ)量豐富等優(yōu)點(diǎn)成為研究熱點(diǎn)并獲得廣泛應(yīng)用。MnO2與酸性甲基橙之間除化學(xué)吸附外，還可發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成一種無色不穩(wěn)定絡(luò)合物，并最終轉(zhuǎn)化為淺橙色物質(zhì)。該反應(yīng)無需對(duì)MnO2進(jìn)行前期處理，工藝簡單，成本低，具有良好發(fā)展前景。因此研究酸性甲基橙所屬苯醌亞胺類染料與MnO2之間的作用機(jī)理具有重要意義。
　　本文首先通過紅外光譜和X射線衍射光譜對(duì)MnO2進(jìn)行了定性檢測，確定實(shí)驗(yàn)所用Mn

2、O2晶型為β-MnO2。選擇正辛醇為目標(biāo)降解物，通過研究在不同MnO2用量、反應(yīng)時(shí)間及光源條件下MnO2對(duì)正辛醇的作用效果，確定MnO2不具有光催化性能。選用甲苯胺藍(lán)、亞甲藍(lán)、天青Ⅰ三種染料研究MnO2對(duì)苯醌亞胺類染料的氧化機(jī)理。通過單因素實(shí)驗(yàn)確定了MnO2降解三種物質(zhì)的最佳pH值為3.0，降解甲苯胺藍(lán)和天青Ⅰ的MnO2最佳投加量為1.0 g/L，降解亞甲藍(lán)的MnO2投加量為1.5g/L。通過對(duì)反應(yīng)時(shí)間為0 min，30 min和60

3、min時(shí)的溶液進(jìn)行紫外光譜檢測發(fā)現(xiàn)，在MnO2降解三種物質(zhì)的過程中，在400nm～500nm之間產(chǎn)生吸收峰，表明有新物質(zhì)產(chǎn)生。為探究新物質(zhì)成因，通過檢測發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)體系內(nèi)存在Mn2+和Mn3+。在苯醌亞胺類原溶液中加入Mn2+，并進(jìn)行紫外光譜檢測，發(fā)現(xiàn)Mn2+與苯醌亞胺類染料不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，因而確定新物質(zhì)生成是由于Mn3+的作用。由此得出結(jié)論，MnO2在氧化苯醌亞胺類物質(zhì)的過程中存在共性:首先，MnO2與苯醌亞胺類染料反應(yīng)產(chǎn)生Mn2+和苯醌