微波水热法制备负载铁酸盐及微波催化降解水中有机染料

发布时间：2020-04-10 20:52

【摘要】：近年来,微波(MW)催化降解技术应用于治理水环境污染的研究引起人们广泛关注。以铁酸盐作为催化剂的微波催化氧化技术成为了处理有机废水的有效方法。然而,在铁酸盐微波催化氧化降解技术中,存在着催化剂成本高,铁酸盐易团聚,催化剂“热点”分散不均匀等问题。为了解决问题并降低成本,使铁酸盐负载在载体上,铁酸盐表面积增大,从而在微波照射下铁酸盐表面产生的“热点”能够均匀分散。本研究对铁酸盐进行改性。以硅酸镁和海泡石为载体,采用负载铁酸盐催化剂,在微波照射下降解水中有机污染物。第一章采用微波水热法制备Ni-MnFe_2O_4@MgSiO_3复合催化剂,并将其应用于水中碱性品红的催化降解(Ni-MnFe_2O_4@MgSiO_3/MW),并对铁酸盐复合材料的催化活性进行了比较。考察了Ni-MnFe_2O_4与MgSiO_3质量比、碱性品红的初始浓度、微波照射时间、催化剂投加量和催化剂重复使用次数对碱性品红染料的降解影响,并对Ni-MnFe_2O_4@MgSiO_3/MW的降解机理进行了探究。结果表明,在3.0min(700W)微波照射下,1.0 g/L Ni-MnFe_2O_4@MgSiO_3催化剂可完全降解水溶液中的碱性品红(BF),Ni-MnFe_2O_4@MgSiO_3比Ni-MnFe_2O_4具有更高的催化活性。Ni-MnFe_2O_4@MgSiO_3催化剂可循环使用三次,活性物种如·OH,·O_2~-和h~+在Ni-MnFe_2O_4@MgSiO_3/MW体系中的降解过程中起主要作用。因此,Ni-MnFe_2O_4@MgSiO_3/MW工艺具有降解速度快、成本低、无二次污染等优点,是去除废水中有机污染物的有效手段。第二章采用微波水热法制备三种铁酸盐包覆海泡石(MnFe_2O_4@sepiolite,Mn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4@sepiolite,NiFe_2O_4@sepiolite),并将其应用于水中有机染料的催化降解(XFe_2O_4@sepiolite/MW),并对三种铁酸盐催化剂复合材料的催化活性进行了比较。考察了铁酸盐与海泡石质量比、微波照射时间、催化剂投加量和催化剂重复使用次数对罗丹明B染料的降解影响,并对XFe_2O_4@sepiolite/MW的降解机理进行了探讨。结果表明,在3.0 min(700W)微波照射下,4.8 g/L MnFe_2O_4@sepiolite催化剂可完全降解水溶液中的罗丹明B(Rh B)。MnFe_2O_4@sepiolite比Mn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4@sepiolite和NiFe_2O_4@sepiolite具有更高的催化活性。XFe_2O_4@sepiolite催化剂的催化性能可循环使用三次,活性物种如·OH,·O_2~-和h~+在XFe_2O_4@sepiolite/MW体系中的降解过程中起主要作用。因此,MnFe_2O_4@海泡石/MW技术具有降解速度快、成本低、无二次污染等优点,是去除废水中有机污染物的有效手段。
【图文】：

分子结构图,碱性品红,分子结构,有机物质

图0-1碱性品红(basicfuchsin)的分子结构

分子结构图,罗丹明B,分子结构

图 0-2 罗丹明 B(Rh B)的分子结构Fig. 0-2 Molecular structure of Rhodamine B (Rh B切需要找到一种很有效而且时间短的方法没有二次污染物和有毒中间产物的产生。催化技术及其应用在 1 米到 1 毫米范围内 300 MHz 到 300 GH波之间，最常用的加热频率是 2450 MHz。的电磁能形式[10]。在微波系统中，，微波加/或对流加热将热能通过传导传递到材料表的偶极子旋转或离子迁移引起的，从而产和度和较短的结晶时间，与传统加热技术
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703

【参考文献】