非均相类芬顿催化剂的制备及其降解含酚废水的研究

发布时间：2023-08-29 19:58

　　在工业废水的生产过程中,由于其工艺以及原料的不同,造成的污染物种类繁多,这其中的大部分是难降解污染物。这类难降解污染物通常具有浓度高、毒性强、易致癌等特点。含酚废水是常见的难降解有机污染废水之一。含酚废水广泛存在于石油化工、塑料、医药等行业的生产过程中,其危害范围大、污染面广。本论文的主要内容是合成一种新型的非均相类Fenton催化剂,围绕传统技术的pH适用范围、重复利用性能、铁离子流失等问题进行改进。实验使用浸渍煅烧法将复合金属氧化物负载于活性氧化铝小球上,与过氧化氢共同构成类Fenton催化体系,并使用快速消解分光光度法以及高效液相色谱法监测Fenton体系中的COD值以及苯酚的浓度,优化催化剂的制备条件以及反应条件。主要可以分为以下几个内容。(1)用浸渍煅烧法制备新的铁镍非均相复合催化剂,通过实验的降解结果确定最佳的催化剂的金属比例为1:1、煅烧温度400℃、还原温度500℃、还原时间100min。(2)通过苯酚的降解率以及溶液的COD降解率,确定最佳催化剂投加量为5g/L、过氧化氢投加量为10mM、溶液初始pH值2～9范围内均有较好的降解效果、苯酚初始浓度为250mg/L。(3...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 废水处理技术
        1.2.1 传统处理技术
            1.2.1.1 物理法
            1.2.1.2 化学法
            1.2.1.3 生物法
        1.2.2 高级氧化技术
            1.2.2.1 等离子体氧化技术
            1.2.2.2 湿式催化氧化技术
            1.2.2.3 Fenton氧化技术
    1.3 非均相Fenton氧化技术
        1.3.1 催化活性的提高
            1.3.1.1 外加场辅助
            1.3.1.2 多金属协同作用
        1.3.2 拓宽pH的适用范围
        1.3.3 提高H₂0₂的利用率
    1.4 本论文主要研究内容
第二章 实验材料与研究方法
    2.1 实验药剂与仪器
        2.1.1 实验药品与试剂
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 催化剂的制备
        2.2.1 活性氧化铝的预处理
        2.2.2 活性氧化铝吸附量的测定
        2.2.3 双金属催化剂的制备
    2.3 催化降解实验
    2.4 实验分析方法
        2.4.1 COD降解率的测定方法
        2.4.2 活性自由基的测定
        2.4.3 样品的X射线衍射(XRD)表征
        2.4.4 样品的X射线电子能谱分析(XPS)
        2.4.5 苯酚浓度测定
        2.4.6 自由基捕获实验
        2.4.7 金属溶出浓度检测
        2.4.8 催化剂重复利用性分析
第三章 催化剂制备条件的优化
    3.1 引言
    3.2 铁镍浸渍负载顺序对催化性能的影响
    3.3 铁镍金属负载比对催化性能的影响
    3.4 氢气还原温度对催化性能的影响
    3.5 催化剂煅烧温度对催化性能的影响
    3.6 催化剂的表征
        3.6.1 XRD射线衍射分析
        3.6.2 XPS射线电子能谱分析
    3.7 本章小结
第四章 催化剂的非均相类Fenton降解性能的研究
    4.1 引言
    4.2 铁镍催化剂的工艺参数的优化
        4.2.1 溶液的初始pH值
        4.2.2 双氧水的添加量
        4.2.3 反应温度
        4.2.4 苯酚初始浓度
        4.2.5 催化剂投加量
    4.3 催化剂的稳定性和重复利用性能的探究
    4.4 自由基捕获实验
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者及导师简介
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本文编号：3844185