磁性MnFe 2 O 4 基催化剂活化过硫酸氢盐降解酚类污染物的研究

发布时间：2024-03-06 18:05

　　酚类物质被广泛应用在医药、塑料、杀虫剂等领域,由于其具有高毒性、难降解和持久性等特点,给环境治理带来巨大的挑战。以过硫酸氢盐(PMS)为氧化剂的高级氧化技术(AOPs)能够产生具有较高氧化还原电势(2.5～3.1V)、选择性强、对pH适应性强的硫酸根自由基(SO4·-)可以将酚类污染物转化为低毒的小分子甚至实现酚类污染物的完全矿化。未活化的PMS产生SO4-的能力较弱,而过渡金属催化剂能够快速催化PMS分解产生SO4·-等活性物种(ROS)。铁基催化剂具有低毒、生物相容性、成本低廉、稳定性强等特点,在工业废水处理中具有广泛地应用前景。其中,磁性的尖晶石型的双金属或者多金属铁基催化剂,多种活性位点间存在协同作用,可以提高催化剂的催化性能;利用其自身磁性,在外加磁场的作用容易实现催化剂从水相中的快速分离,便于实际的应用。锰(Mn)作为自然丰富的元素,本身毒性较低,并且具有多种化合价(Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ价)。当Mn替代Fe304部分的Fe,能够维持尖晶石结构,得到磁性的MnFe204。为了获得合成简单,催化活性较高,便于分离的催化剂,本论文利用简单的水热合成法制备了两种MnFe204基催化剂,并将其...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 酚类有机物的概述
    1.2 水中酚类有机物的去除方法
        1.2.1 生物法
        1.2.2 物理吸附法
        1.2.3 高级氧化法
    1.3 基于过硫酸氢盐(PMS)的高级氧化技术
        1.3.1 PMS在高级氧化技术中的优势以及原理
        1.3.2 PMS的活化方式
    1.4 磁性铁基材料在水处理中的概述
        1.4.1 磁性铁基材料的优势及应用
        1.4.2 磁性铁基催化剂的分类及其发展趋势
    1.5 本文的选题与研究内容
    参考文献
第二章 铁磁性双金属MnFe₂O₄活化过硫酸氢盐降解2,4-二氯苯酚的性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 MnFe₂O₄的制备
        2.2.3 催化剂的表征
        2.2.4 催化降解实验
        2.2.5 样品分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 MnFe₂O₄的结构与形貌
        2.3.2 MnFe₂O₄催化活性探究
        2.3.3 不同反应参数对2,4-DCP降解的影响
        2.3.4 MnFe₂O₄/PMS体系内ROS物种分析
        2.3.5 MnFe₂O₄催化PMS降解2,4-DCP的反应机理
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 超顺磁性β-环糊精修饰的MnFe₂O₄活化过硫酸氢盐降解2,4-二氯苯酚的性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 β-CD-MnFe₂O₄的制备
        3.2.3 催化剂的表征
        3.2.4 催化降解实验
        3.2.5 样品分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 β-CD-MnFe₂O₄的结构与形貌
        3.3.2 β-CD- MnFe₂O₄催化活性探究
        3.3.3 不同反应参数对2,4-DCP降解的影响
        3.3.4 β-CD-MnFe₂O₄ /PMS体系中活性物种分析
        3.3.5 β-CD-MnFe₂O₄表面活性位点的探究
        3.3.6 β-CD在MnFe₂O₄上的取向
        3.3.7 β-CD-MnFe₂O₄催化PMS降解2,4-二氯苯酚的反应机理
        3.3.8 2,4-DCP的降解产物以及降解路径
        3.3.9 β-CD- MnFe₂O₄的抗干扰性能的研究
        3.3.10 β-CD-MnFe₂O₄的循环稳定性
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 全文总结
    4.1 本文的创新之处
    4.2 有待研究的问题
致谢
硕士期间发表论文
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3920738