MnO2催化KMnO4氧化降解酚类化合物

研究了MnO2强化KMnO4氧化降解酚类化合物的效能与机制.在假一级动力学实验条件下(KMnO4初始浓度是目标有机物初始浓度的10倍)，考察了KMnO4对酚类化合物(2-氯酚和4-氯酚)的氧化降解规律.发现在KMnO4氧化降解酚类化合物过程中存在着明显的自催化现象，即原位产生的胶体MnO2可以促进KMnO4对有机物的氧化降解.实验进一步考察了MnO2浓度、粒径大小和溶液pH对MnO2催化KMnO4氧化降解酚类化合物的影响.结果表明，外加胶体MnO2和颗粒MnO2都可以催化KMnO4氧化降解酚类化合物，而且假一级动力学常数(K)随着MnO2浓度(30～180μmol·L-1)的增加呈线性增加；与胶体MnO2相比，颗粒MnO2的催化能力较弱；随着溶液pH的增加，MnO2催化能力逐渐减弱.实验中还发现外加MnO2能够催化KMnO4氧化降解2-硝基酚(单独MnO2和KMnO4均不能将其氧化)，但对于二甲基亚砜(其不具有与金属离子络合配位的能力)则没有催化作用.由此推测MnO2催化KMnO4氧化降解有机物的作用机制可能为表面吸附络合催化，即吸附在MnO2表面形成的络合物比存在于溶液中的有机物本身更易被KMnO4氧化.