锰氧化物复合材料的制备及在废水处理方面的应用
发布时间：2021-06-01 05:59
硫化物存在于工业废水和废气中,是一种具有毒性和腐蚀性的污染物。利用空气阴极燃料电池法可以将溶液中的硫化物氧化成单质硫（S0）,并且可以回收电能。本文采用溶剂热法制备锰氧化物/碳毡（MnOx/GF）复合材料,考察了乙醇/水（E/W）体积比和溶剂热温度对材料性能的影响。MnOx/GF作为空气阴极燃料电池的阳极,用于氧化溶液中的硫化物。通过硫化物去除率、硫回收率和电池的库伦效率对MnOx/GF复合材料的性能进行综合评估。结果表明,当E/W为0/10时,GF上负载的氧化锰为MnO2;当E/W大于3/7时,所得锰氧化物均为Mn3O4,且随着乙醇浓度的增加,其粒径和负载量均减小。在E/W为3/7、溶剂热温度为120℃时,制备的Mn3O4/GF在催化氧化硫化物的氧化方面具有很大的潜力。与GF相比,Mn3O4/GF复合阳极完全氧化硫化物的时间从120 h缩短至60 h。同时,硫回收效率和库仑效率分别达到78.4%和71.5%。在上述材料的制备基础上,改进了 MnOx/GF复合材料的制备方法,并得到了 3种不同价态的MnOx/GF复合材料。实验结合阴极电芬顿和阳极氧化技术降解亚甲基蓝染料（MB）。通过M...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１采用溶剂热的方法合成ＭｎＯｘ／ＧＦ复合材料??Ｆｉｇ．３．１?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ＭｎＯｘ／ＧＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ｓｏｌｖｏｔｈｅｒｍａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ??
?Ｇ￣??Ｋ，?Ｍｎ（ｌｌｌ｝／??Ｉ＾ＭｎＣＶ）?ＹＨＳ＇??ｙＶ＞Ｓ０?ＨＶ?Ｈ２０??图３．２?ＭｎＯｘ／ＧＦ复合材料在空气阴极燃料电池中的应用示意图??Ｆｉｇ．３．２?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＭｎＯｘ／ＧＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｉｎ?ａｎ?ａｉｒ－ｃａｔｈｏｄｅ?ｆｕｅｌ?ｃｅｌｌｓ??空气阴极燃料电池是在一个１７０?ｍＬ单室的玻璃器皿中，硫化物在阳极处发??生电化学氧化。在空气阴极燃料电池中，ＭｎＯｘ／ＧＦ复合材料作为阳极，２ｘ２?ｃｍ２??的Ｐｔ涂覆的碳纸（一面上０．０５?ｍｇ／ｃｍ２Ｐｔ催化剂）作为阴极。阳极室装有１５０?ｍＬ??含有０．２０?Ｍ?ＮａＣｌ电解质和０．０５?Ｍ磷酸盐缓冲液的溶液，然后向溶液中通入１５??ｍｉｎ氮气，除去溶液中溶解的氧气。利用ＨＣ１和ＮａＯＨ溶液将溶液ｐＨ调节至７．０，??并将一定量的Ｎａ２Ｓ储备溶液加入玻璃器皿中，使得电池溶液中硫化物的初始浓??度为１０?ｍＭ。燃料电池的启动是通过将电路与１００?Ｑ电阻器进行连接。??３．３结果与讨论??３．３．１不同Ｅ／Ｗ比制备的ＭｎＯｘ／ＧＦ复合材料的结构表征??ｌ－ｉ＾ＨＬｉＸＪＬＬ?！６。：?＼ｙ／Ｅ６Ｅ９??１０?２０?３?０?４０?５０?６０?１５０?３００?４５０?６００?７５０?９００??２０／（°）?Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（＊Ｃ）??图３．３釆用溶剂热法在不同乙醇体积比条件卜制备的ＭｎＯｘ／ＧＦ的ＸＲＤ图（Ａ）和ＴＧ图（Ｂ）??Ｆｉｇ．?３．３?Ｔｈｅ?ＸＲＤ
图３．５Ｅ）
【参考文献】：
期刊论文
[1]废碱液催化氧化脱硫工艺研究[J]. 沈寒晰,张金峰,吴素芳,卢美旭. 应用化工. 2017(09)
[2]Mn3O4/金属有机骨架材料活化过一硫酸盐降解水中难降解有机污染物罗丹明B（英文）[J]. 胡龙兴,邓桂花,陆文聪,陆永生,张雨瑶. 催化学报. 2017(08)
硕士论文
[1]四氧化三锰纳米材料的制备及其锂离子电池性能研究[D]. 李涛涛.太原理工大学 2016
本文编号：3209799
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１采用溶剂热的方法合成ＭｎＯｘ／ＧＦ复合材料??Ｆｉｇ．３．１?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ＭｎＯｘ／ＧＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ｓｏｌｖｏｔｈｅｒｍａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ??
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图３．５Ｅ）
【参考文献】：
期刊论文
[1]废碱液催化氧化脱硫工艺研究[J]. 沈寒晰,张金峰,吴素芳,卢美旭. 应用化工. 2017(09)
[2]Mn3O4/金属有机骨架材料活化过一硫酸盐降解水中难降解有机污染物罗丹明B（英文）[J]. 胡龙兴,邓桂花,陆文聪,陆永生,张雨瑶. 催化学报. 2017(08)
硕士论文
[1]四氧化三锰纳米材料的制备及其锂离子电池性能研究[D]. 李涛涛.太原理工大学 2016
本文编号：3209799
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