非均相Fenton催化剂的制备、表征及性能研究

发布时间：2017-04-24 02:14

  本文关键词：非均相Fenton催化剂的制备、表征及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：采用浸渍法制备了一系列铁含量不同的树脂负载亚铁离子(Fe/R)催化剂。采用扫描电镜、透射电镜、能谱等方法对催化剂和树脂载体进行了表征，证明了树脂是吸附铁离子的良好载体。将制备的Fe/R催化剂用于处理亚甲蓝染色废水，用单因素分析法，对影响催化剂处理效果的主要因素进行逐一研究，考察催化剂对催化降解亚甲蓝染色废水的影响程度，以确定最优反应条件。实验结果表明：当pH为4，H_2O_2及亚甲蓝初始浓度分别为15mmol/L和2.5mmol/L，负载量为159.13mg/g的催化剂3g/L时，亚甲蓝的降解率可达到99.32%。可见，负载型树脂催化剂对染料降解具有良好的催化性能，且制备工艺简单，成本低，易回收，用量少，反应条件温和。 利用浸渍法制备铁负载SBA-15分子筛催化剂Fe/SBA-15，采用扫描电子显微镜，透射电子显微镜，X射线衍射光谱，热重分析，N2吸附-脱附分析，傅立叶红外光谱等仪器分析手段表征了改性分子筛Fe/SBA-15的组成，表面赋存状态和微观结构。实验结果表明，制备的Fe/SBA-15催化剂孔道均匀，有典型的介孔结构特征。介孔分子筛较微孔分子筛具有更大的平均孔径，因而对有机物分子具有更佳的吸附能力，以其为载体的含铁非均相催化剂对染料的降解具有较高活性，将催化剂用于降解亚甲蓝染色废水的研究中，当pH为3，H_2O_2及亚甲蓝初始浓度为分别为20mmol/L和2.5mmol/L，催化剂用量为2g/L时，，亚甲蓝的降解率可达到96.36%。并且该催化剂经3次使用，仍能保持良好的催化性能。
【关键词】：废水处理 离子交换树脂 SBA-15分子筛 Fenton试剂 催化降解
【学位授予单位】：齐齐哈尔大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：O643.36
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 引言11-12
• 1 绪论12-22
• 1.1 印染废水的治理及几种重要的处理方法12-16
• 1.1.1 物理处理方法12-13
• 1.1.2 化学处理方法13-16
• 1.1.3 生物处理方法16
• 1.2 Fendon 高级氧化技术概述16-18
• 1.2.1 fenton 氧化技术的反应原理16-17
• 1.2.2 芬顿氧化技术在废水处理中的应用17-18
• 1.3 非均相 fenton 氧化技术的研究与应用18-20
• 1.3.1 非均相芬顿氧化技术的研究意义18-19
• 1.3.2 非均相高级氧化技术的常用载体19-20
• 1.4 主要研究对象20-22
• 2 实验部分22-26
• 2.1 主要实验仪器及药品22-23
• 2.1.1 实验仪器22-23
• 2.1.2 实验药品23
• 2.2 Fe/R 催化剂的制备及负载量测定方法23-24
• 2.2.1 浸渍法制备 Fe/R 催化剂23-24
• 2.2.2 Fe/R 催化剂 Fe 负载量测定方法24
• 2.3 Fe/SBA-15 催化剂的制备及表征方法24-25
• 2.3.1 浸渍法制备 Fe/SBA-15 催化剂24
• 2.3.2 Fe/SBA-15 催化剂的表征方法24-25
• 2.4 催化剂活性的评价25-26
• 2.4.1 降解反应25
• 2.4.2 降解率的测定25-26
• 3 结果与讨论26-56
• 3.1 亚甲蓝及 Fe 标准溶液特征波长及标准曲线的绘制26-28
• 3.1.1 亚甲蓝特征波长及标准曲线的绘制26-27
• 3.1.2 Fe~(2+)的特征波长及标准曲线的绘制27-28
• 3.2 Fe/R 催化剂制备条件的研究28-31
• 3.2.1 邻二氮菲法测催化剂铁负载量28-29
• 3.2.2 铁离子浓度对降解率的影响29-31
• 3.3 Fe/R 催化剂的表征31-35
• 3.3.1 透射电子显微镜（TEM）分析31
• 3.3.2 扫描电子显微镜（SEM）分析31-32
• 3.3.3 能谱（EDS）分析32-35
• 3.4 Fe/R 催化剂降解亚甲蓝条件研究35-42
• 3.4.1 不同 H_2O_2初始浓度对降解率的影响35-37
• 3.4.2 催化剂用量对亚甲蓝降解率的影响37-38
• 3.4.3 亚甲蓝初始浓度对亚甲蓝降解率的影响38-40
• 3.4.4 溶液初始 pH 对亚甲蓝降解率的影响40-41
• 3.4.5 催化剂的重复使用性能41-42
• 3.5 Fe/SBA-15 催化剂制备条件的研究42-45
• 3.5.1 不同 Fe~(2+)负载量对降解率的影响42-43
• 3.5.2 焙烧温度对降解率的影响43-44
• 3.5.3 焙烧时间对降解率的影响44-45
• 3.6 Fe/SBA-15 催化剂的表征45-50
• 3.6.1 小角度 X 射线多晶衍射（XRD）测试45
• 3.6.2 样品的热分析45-46
• 3.6.3 扫描电子显微镜（SEM）分析46-47
• 3.6.4 透射电子显微镜（TEM）分析47-48
• 3.6.5 氮气吸附-脱附分析48-49
• 3.6.6 红外光谱分析49-50
• 3.7 Fe/SBA-15 催化剂降解亚甲蓝条件研究50-56
• 3.7.1 不同 H_2O_2浓度对降解率的影响50-51
• 3.7.2 催化剂用量对降解率的影响51-52
• 3.7.3 亚甲蓝初始浓度对亚甲蓝降解率的影响52-53
• 3.7.4 溶液初始 pH 对亚甲蓝降解率的影响53-54
• 3.7.5 催化剂的重复使用性能54-56
• 结论56-57
• 参考文献57-62
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况62-63
• 致谢63-64

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 郭盛;新型Fe_2O_3/氧化石墨烯催化剂的制备及其吸附与可见光Fenton降解有机污染物的研究[D];武汉理工大学;2013年

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本文编号：323423