磁性复合催化剂γ-Fe 2 O 3 /TS-1光催化降解模拟焦化废水

发布时间：2021-01-21 02:58

　　本论文制备出一种具有磁性的非均相复合光催化剂γ-Fe2O3/TS-1,将此催化剂应用于光助类Fenton法降解模拟焦化废水,取得良好的降解效果。论文的主要研究内容如下：1.在TS-1合成体系中引入磁核（Fe3O4）,采用干胶法制备出磁性复合材料Y-Fe2O3/TS-1,利用XRD、IR、UV-Vis等手段对其进行了表征。2.采用不同体系处理含喹啉模拟废水,通过测定降解后模拟废水化学需氧量（COD）值,比较了不同体系的催化降解效果。复合磁性催化剂γ-Fe2O3/TS-1在反应中表现出明显高于机械混合物的催化降解效果,表明γ-Fe2O3与TS-1存在协同作用。3.通过考察初始H202浓度、初始pH值、催化剂用量、反应温度、初始喹啉浓度、光照强度等因素对喹啉降解效果的影响,得出较佳反应条件：在此反应条件下,喹啉溶液COD脱除率92.1%、总有机碳含量（TOC）脱除率87.6%、有机氮脱除率91.0%,降解后溶液无色,pH值接近中性。4.催化剂γ-Fe2O3/TS-1经两次重复使用,质量回收率在96.0%以上,重复使用对模拟含喹啉废水COD脱除率90.0%左右。5.利用pH计、UV-Vis、和... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２不同氧化法处理污染物能力Ｐ９３??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ｗａｔｅｒ?ｔｒｅａｔｍｅｎＵｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ?ａｃｃｏｒｄｉｎｇ?ｔ；ｏ?ＣＯＤ?ｃｏｎ?把?ｎｔｓ．??

图２．?４?ｙ?－ＦｅＡ／ＴＳ－ｌ的磁性分离问收??Ｆｉｇ．?２．４?Ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｅｐｅｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｒｅｃｏｖｅｒｙ?ｏｆ?ｙ－Ｆｅ２〇３／ＴＳ－ｌ??如图２．４，所制得的磁性材料能均匀稳定的分散于水中，显砖红色；用磁铁进行回??收时，丫－Ｆｅ２＆／ＴＳ－ｌ能迅速聚集于磁铁一侧，溶液中无残留，显示出此催化剂具有良好??的磁回收性能。??２．４光催化反应??２．４．?１反应装置??本文所用光催化反应装置如下图２．?５。??ＩＩ??５???２??＾?／—３??：：＞?。。。人?１??１?，袭?Ｖ?????１．紫外好２．石英反应夹套３．曝气头４．循环水入口?５．循环水出曰??图２．?５反应装置图??Ｆｉｇ．２．５?Ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??－２５?—??

４．?１喧嘟降解过程中颜色蛮化??ＵＶ?／?Ｈ２Ｏ２／?（丫－Ｆｅ２〇３／ＴＳ－ｌ）体系的优选反应条件下降解哇琳，取样经磁分离催化剂??后，溶液颜色如下图４．１所示。??隱翻??图４．１睦嘛降解过程中水样颜色的变化??Ｆｉｇ．４．１?Ｔｈｅ?ｃｏｌｏｒ?ｃｈａｎｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｗａｔｅｒ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏ打?ｏｆ?ｑｕｉｏｎｌｉｎｅ??ａ?：?０?ｍｉｎ，?ｂ?：?３０?ｍｉｎ，?ｃ?：?４５?ｍｉｎ，?ｄ?：?６０?ｍｉｎ，?ｅ?；?７５?ｍｉ打，ｆ：?９０?ｍｉｎ，ｇ?：?１０５?ｍｉｎ??Ｒｅａｃｔｉｏ打?ｃｏｎｄｉｔｉｏ打：Ｔ?＝?２０?〇Ｃ，ｉｎｉｔｉａｌ?ｃｏｎｃｅ打打ａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ?＝?３００?ｐｐｍ，?Ｃｈ２〇２?＝?〇．〇６?Ｍ，ｃａｔａｌｙ巧??ｄｏｓａｇｅ?＝?０．５?ｇ／Ｌ，?ＵＶ?ｐｏｗｅｒ?＝?２５０?Ｗ??如图４．１所示，唾晰在光助Ｆｅｎｔｏｎ体系降解过程中会发生颜色变化，即从无色到淡??黄色，再变为无色。唾咐原样（０?ｍｉｎ）无色，加入催化剂吸附３０?ｍｉｎ后仍显无色，开??启紫外汀后，每１５?ｍｉｎ取样一次，４５、６０?Ｗ及７５?ｍｉｒｉ?Ｈ个样品均显淡黄色，其中４５?ｍｉｎ??样品颜色最深。９０?ｍｉｎ后样品呈无色状态。这说明唾琳降解过程中生成了具有淡黄色的??中间产物，中间产物被降解后，溶液回归无色。??４．２惶咐降解过程中ｐＨ值变化??Ｗ初始ｐＨ?＝?７．２３的唾琳溶液为起始点

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于铁化合物的异相Fenton催化氧化技术[J]. 王彦斌,赵红颖,赵国华,王宇晶,杨修春.  化学进展. 2013(08)
[2]Fe-ZSM-5分子筛催化降解染料废水的研究[J]. 毕海超,赵俊梅,董建芳,李义.  岩矿测试. 2013(01)
[3]好氧微生物降解吲哚的影响因素研究[J]. 陈嘉臣,崔明超,陈小娟,刘礼润.  环境科技. 2012(03)
[4]纳米二氧化钛光催化降解喹啉动力学[J]. 荆洁颖,冯杰,李文英.  燃料化学学报. 2012(03)
[5]喹啉水溶液真空紫外降解过程中的吸收光谱分析[J]. 朱大章,孙冬梅,汪世龙,孙晓宇,倪亚明.  光谱学与光谱分析. 2009(07)
[6]焦化废水原水中有机污染物的活性炭吸附过程解析[J]. 胡记杰,肖俊霞,任源,谭展机,吴超飞,韦朝海.  环境科学. 2008(06)
[7]生物膜系统处理焦化废水的研究[J]. 王海燕,杨帆,吴军年.  煤炭科学技术. 2007(02)
[8]PDMDAAC-膨润土对焦化废水的深度吸附处理研究[J]. 郑振晖,王红梅,高宝玉.  洁净煤技术. 2006(04)
[9]工业废水处理技术综述[J]. 吕后鲁,刘德启.  石油化工环境保护. 2006(04)
[10]膜分离技术的应用及发展趋势[J]. 岳志新,马东祝,赵丽娜,赵寒梅.  云南地理环境研究. 2006(05)

博士论文
[1]非均相UV/Fenton处理难降解有机废水研究[D]. 郑展望.浙江大学 2004
[2]钛硅分子筛的合成、表征及催化丙烯环氧化性能的研究[D]. 李钢.大连理工大学 2000

硕士论文
[1]膜组合工艺深度处理焦化废水试验研究[D]. 王勇军.广东工业大学 2014
[2]磁性复合材料γ-Fe2O3@TS-1光催化降解水中酚类化合物[D]. 蔡文娟.大连理工大学 2013
[3]缺氧-SBR技术处理焦化废水的研究[D]. 温桂照.广东工业大学 2001



本文编号：2990318