Abstract

Formaldehyde (HCHO) is a common chemical raw material and one of the major constituents in wastewaters from the production of chemical products. HCHO in wastewater is mainly removed by adsorption, biodegradation, and advanced oxidation. The objective of this study is to investigate transition metal oxides (Fe₂O₃, Co₂O₃, Ni₂O₃, CuO, ZnO) without pretreatment for enhancing the oxidation of HCHO. The oxidation of HCHO in wastewater by hydrogen peroxide using transition metal oxides as catalysts is studied. The concentration of HCHO in waste water was measured by indirect method. HCHO reacts with 2,4-dinitrophenylhydrazine in the presence of acetic acid to produce 2,4-dinitrophenylhydrazone. 2,4-Dinitrophenylhydrazone increases in proportion to the concentration of HCHO. The HCHO removal rate is determined by quantitative analyses of 2,4-dinitrophenylhydrazone using high-performance liquid chromatography (HPLC). The catalytic oxidation experiments are performed in test tubes at 25°C. The results indicate that the catalytic activity of the transition metal oxides towards HCHO oxidation is very different. The removal rate of HCHO was attributed to the number of hydroxyl radicals formed in the system. CuO shows higher catalytic activity in the oxidation of HCHO. The effect of the temperature, the mole ratios of hydrogen peroxide to HCHO, and the amount of CuO on the removal rate of HCHO were studied. Results of experiments show that the HCHO is almost wholly oxidized (>98%) at the best conditions (molar ratio of hydrogen peroxide to HCHO is 2.5, CuO is 0.06 g, 25°C for 15 min). CuO also offers the advantages of simple recovery from the treated solution and repeated use. It is hypothesized that CuO can transform hydrogen peroxide into active oxygen that has higher oxidation activity. But, the rate of formation and removal of free radicals HO· is very fast in the presence of transition metal oxides (Fe₂O₃, Co₂O₃, Ni₂O₃, ZnO).

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过氧化氢去除水溶液中的甲醛

摘要

甲醛 (HCHO) 是一种常见的化工原料，也是化工产品生产废水中的主要成分之一。废水中的HCHO主要通过吸附、生物降解和高级氧化去除。本研究的目的是研究过渡金属氧化物（Fe ₂ O ₃、Co ₂ O ₃、Ni ₂ O ₃, CuO, ZnO) 未经预处理以增强 HCHO 的氧化。以过渡金属氧化物为催化剂，研究了过氧化氢氧化废水中的HCHO。废水中 HCHO 浓度采用间接法测定。HCHO 在乙酸存在下与 2,4-二硝基苯肼反应生成 2,4-二硝基苯肼。2,4-二硝基苯腙随着 HCHO 浓度的增加而增加。HCHO 去除率通过使用高效液相色谱法 (HPLC) 对 2,4-二硝基苯腙进行定量分析来确定。催化氧化实验在 25°C 的试管中进行。结果表明过渡金属氧化物对HCHO氧化的催化活性差异很大。HCHO 的去除率取决于系统中形成的羟基自由基的数量。CuO 在 HCHO 的氧化中表现出较高的催化活性。研究了温度、过氧化氢与 HCHO 的摩尔比以及 CuO 量对 HCHO 去除率的影响。实验结果表明，在最佳条件下（过氧化氢与 HCHO 的摩尔比为 2.5，CuO 为 0.06 g，25°C 15 分钟），HCHO 几乎被完全氧化（>98%）。CuO 还具有从处理后的溶液中简单回收和重复使用的优点。推测CuO可以将过氧化氢转化为具有更高氧化活性的活性氧。但是，在过渡金属氧化物（Fe CuO 在 HCHO 的氧化中表现出较高的催化活性。研究了温度、过氧化氢与 HCHO 的摩尔比以及 CuO 量对 HCHO 去除率的影响。实验结果表明，在最佳条件下（过氧化氢与 HCHO 的摩尔比为 2.5，CuO 为 0.06 g，25°C 15 分钟），HCHO 几乎被完全氧化（>98%）。CuO 还具有从处理后的溶液中简单回收和重复使用的优点。推测CuO可以将过氧化氢转化为具有更高氧化活性的活性氧。但是，在过渡金属氧化物（Fe CuO 在 HCHO 的氧化中表现出较高的催化活性。研究了温度、过氧化氢与 HCHO 的摩尔比以及 CuO 量对 HCHO 去除率的影响。实验结果表明，在最佳条件下（过氧化氢与 HCHO 的摩尔比为 2.5，CuO 为 0.06 g，25°C 15 分钟），HCHO 几乎被完全氧化（>98%）。CuO 还具有从处理后的溶液中简单回收和重复使用的优点。推测CuO可以将过氧化氢转化为具有更高氧化活性的活性氧。但是，在过渡金属氧化物（Fe 研究了CuO用量对HCHO去除率的影响。实验结果表明，在最佳条件下（过氧化氢与 HCHO 的摩尔比为 2.5，CuO 为 0.06 g，25°C 15 分钟），HCHO 几乎被完全氧化（>98%）。CuO 还具有从处理后的溶液中简单回收和重复使用的优点。推测CuO可以将过氧化氢转化为具有更高氧化活性的活性氧。但是，在过渡金属氧化物（Fe 研究了CuO用量对HCHO去除率的影响。实验结果表明，在最佳条件下（过氧化氢与 HCHO 的摩尔比为 2.5，CuO 为 0.06 g，25°C 15 分钟），HCHO 几乎被完全氧化（>98%）。CuO 还具有从处理后的溶液中简单回收和重复使用的优点。推测CuO可以将过氧化氢转化为具有更高氧化活性的活性氧。但是，在过渡金属氧化物（Fe CuO 还具有从处理后的溶液中简单回收和重复使用的优点。推测CuO可以将过氧化氢转化为具有更高氧化活性的活性氧。但是，在过渡金属氧化物（Fe CuO 还具有从处理后的溶液中简单回收和重复使用的优点。推测CuO可以将过氧化氢转化为具有更高氧化活性的活性氧。但是，在过渡金属氧化物（Fe₂ O ₃、Co ₂ O ₃、Ni ₂ O ₃、ZnO)。