摘要: 粉煤灰(Fly Ash，FA)是火力发电厂燃烧煤粉时产生的工业固体废渣，其排放量巨大，未经处理的粉煤灰堆存，占用大量的土地，引起了严重的环境污染，生态破坏以及巨大的资源浪费。因此，实现粉煤灰固体废弃物的高附加值利用，促进热电企业的循环经济发展... 展开 粉煤灰(Fly Ash，FA)是火力发电厂燃烧煤粉时产生的工业固体废渣，其排放量巨大，未经处理的粉煤灰堆存，占用大量的土地，引起了严重的环境污染，生态破坏以及巨大的资源浪费。因此，实现粉煤灰固体废弃物的高附加值利用，促进热电企业的循环经济发展势在必行。粉煤灰漂珠是从粉煤灰中提取的中空微球，其活性氧化硅和氧化铝含量高，是合成沸石分子筛的理想前驱体。 本文以粉煤灰漂珠(Fly Ash Cenosphere，FAC)为原料，以LiOH?H2O溶液为母液，通过水热反应制备粉煤灰漂珠基ABW沸石(FlyAshCenosphere-basedABWZeolite，简写为ABW)。以该沸石为催化剂载体，采用初湿浸渍法负载纳米Co3O4活性物种，制备Co3O4负载型粉煤灰漂珠基ABW沸石催化剂(Co3O4/ABW)，采用XRD、FESEM、N2吸脱附等温线及XPS等现代分析测试手段对该催化剂进行表征；同时，通过正交设计方法(Orthogonal Experimental Design，OED)对其催化降解直接耐酸枣红染料的试验条件进行优化。 XRD、FESEM及FT-IR对制备沸石产物的物相组成和微观形貌的表征结果表明：以粉煤灰漂珠为原料，LiOH?H2O溶液为水热母液，采用正交试验设计，通过水热反应成功制备出了纯相的ABW沸石。 采用初湿浸渍法，以NH4+-ABW为载体制备了系列负载型Co3O4/ABW沸石催化剂。XRD及XPS结果表明：当负载量小于6wt%时，Co3O4以无定型态的纳米颗粒均匀地分散于ABW沸石表面；当Co3O4的负载量增加至12wt%时，催化剂样品中出现Co3O4的晶相峰，其Co2+的2p3/2结合能为780eV和796eV，Co3+的2p1/2结合能为785.9eV和802eV。 采取正交试验设计法评价了催化剂用量、Co3O4负载量、染料浓度、溶液pH值等因素对直接耐酸枣红染料降解效率的影响。极差分析、方差分析与因素指标分析结果表明：影响Co3O4/ABW沸石催化剂降解直接耐酸枣红染料活性的主要因素为：溶液pH值>Co3O4负载量＞催化剂用量＞染料浓度；Co3O4/ABW沸石催化剂降解直接耐酸枣红染料的最优条件为：Co3O4负载量6wt%，催化剂用量0.05g，染料浓度20mg/L，溶液pH3.0，反应时间30min，直接耐酸枣红染料的降解率为89.87%。 收起