复合纳米双效催化材料的制备及其在苯酚废水处理中的应用研究

发布时间：2020-10-18 08:37

　　 煤制气过程中煤气的洗涤、冷凝和分馏阶段会产生煤气化废水。其COD含量一般在2000～4200 mg/L,氨氮在110～165 mg/L,BOD_5/COD值介于0.3～0.4,主要含有氨氮、挥发酚、硫氰酸盐、氰化物以及多环和杂环芳香族化合物等,是一种典型的浓度高、毒性大、污染强、难降解的有机工业废水。煤气化废水中所存在的苯酚及其苯系物约占总体的48.17%,在处理过程中,为减小对后续生化反应的生物毒害性,提高降解效率,基于高级氧化法(Advanced Oxidation Process,AOPs)中的硫酸根自由基(SO_4~-·)降解难降解有机污染物所具有的:pH适用范围广、氧化速率快、氧化性强的优点,对模拟的苯酚废水做降解实验。过硫酸盐(PMS)自身的活化效率不高,难以产生大量的硫酸根自由基(SO_4~-·),因此需要通过构建催化体系使其活化产生具有强氧化性的SO_4~-·来降解有机污染物。在本实验中,首先,通过水热法调整反应时间、温度、表面活性剂的用量来制作、合成CoFe_2O_4和Ta_2O_5/CoFe_2O_4两种催化材料,通过XRD、FT-IR、XPS、UV-Vis等表征手段对其进行分析,通过比较,找出结晶状态最好的光催化材料,以这两种光催化材料为基础构建SR(Sulfate Radicals)/photo非均相催化体系,降解亚甲基蓝(Methylene Blue,MB)与苯酚(C_6H_5OH)溶液,比较不同反应体系下的降解效率。实验结果表明,在此催化体系下的亚甲基蓝的脱色率在5min达到99.37%,10 ppm的苯酚溶液在30min降解率达到83.4%。
【学位单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X784;TQ426
【部分图文】：

图 1.2 尖晶石 A 晶型 图 1.3 尖晶石 B 晶型Fig 1.2 SpinelAType Fig 1.3 Spinel B Type（2）制备方法尖晶石铁氧体常用的制备方法有：共沉淀法、溶胶凝胶法、水热法等。共沉淀法：是将一定比例的 Fe3+和其它二价金属离子（Fe2+、Mn2+、Zn2+溶液，在碱性条件下进行氧化还原反应所得到纳米粒子的方法[63]。操作简单，晶度差，粒径易受碱种类影响的缺点，使这种方法难以在工业上广泛应用。P别采用三种碱：NaOH、异丙醇胺、二异丙醇胺营造不同的碱性条件，制得 FeFeMnFe2O4三种尖晶石铁氧体，以其中一种铁氧体 CoFe2O4为例，三种碱性CoFe2O4粒径之比为 4.42:1.14:1，证明这种方法下合成的铁尖晶石粒径不稳定影响。溶胶凝胶法：是将混匀的金属盐和无机物的醇溶液作为前驱体，通过水解稳定、透明的凝胶，经陈化后，胶粒之间缓慢发生聚合反应，形成三维结构的

图 1.2 尖晶石 A 晶型 图 1.3 尖晶石 B 晶型Fig 1.2 SpinelAType Fig 1.3 Spinel B Type（2）制备方法尖晶石铁氧体常用的制备方法有：共沉淀法、溶胶凝胶法、水热法等。共沉淀法：是将一定比例的 Fe3+和其它二价金属离子（Fe2+、Mn2+、Zn2+溶液，在碱性条件下进行氧化还原反应所得到纳米粒子的方法[63]。操作简单，晶度差，粒径易受碱种类影响的缺点，使这种方法难以在工业上广泛应用。P别采用三种碱：NaOH、异丙醇胺、二异丙醇胺营造不同的碱性条件，制得 FeFeMnFe2O4三种尖晶石铁氧体，以其中一种铁氧体 CoFe2O4为例，三种碱性CoFe2O4粒径之比为 4.42:1.14:1，证明这种方法下合成的铁尖晶石粒径不稳定影响。溶胶凝胶法：是将混匀的金属盐和无机物的醇溶液作为前驱体，通过水解稳定、透明的凝胶，经陈化后，胶粒之间缓慢发生聚合反应，形成三维结构的

图 1.1 尖晶石晶体结构Fig 1.1 Spinel Crystal Strucyure图 1.2 尖晶石 A 晶型 图 1.3 尖晶石 B 晶型Fig 1.2 SpinelAType Fig 1.3 Spinel B Type（2）制备方法
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本文编号：2846071