表面改性活性炭活化过硫酸盐降解苯酚的研究

发布时间：2023-12-02 12:28

　　我国的能源结构决定了煤炭是主要能源,而作为新型煤化工技术的龙头产业,煤气化技术产生的废水对环境的污染不容忽视。酚类是煤气化废水中主要的一类有机化合物,其具有高毒性、难降解的特点,因此探索一种高效去除酚类有机污染物的技术和方法,可避免煤气化技术对环境的污染,对煤化工的发展有重大意义。近年来,以过硫酸盐(PS)为氧化剂的高级氧化技术在污水处理的研究中备受关注。其原理是过硫酸盐经活化产生硫酸根自由基(SO₄^-·),利用SO₄^-·的强氧化性(标准氧化还原电位E0=+2.5⁺3.1 V/NHE标准氢电极)快速、有效的将有机物氧化分解。SO₄^-·具有氧化性强、稳定性好、寿命长和受溶液p H影响小等优点,因此基于SO₄^-·的高级氧化技术展示出了广阔的应用前景。过硫酸盐的活化方式有热活化、光活化、碱活化、过渡金属离子活化和碳材料活化等。碳材料活化PS过程中能够有效避免光活化和热活化能耗多、碱活化腐蚀设备、过...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 煤气化废水的研究进展
        1.1.1 煤气化废水的来源与特点
        1.1.2 酚类的危害
        1.1.3 处理含酚废水的研究进展
    1.2 高级氧化技术
        1.2.1 高级氧化技术概述
        1.2.2 传统的高级氧化技术
        1.2.3 基于过硫酸盐的高级氧化技术
    1.3 活性炭活化过硫酸盐
        1.3.1 活性炭的特性与应用
        1.3.2 活性炭的表面改性
    1.4 选题背景及意义
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 选题依据
第二章 实验部分
    2.1 化学试剂与实验仪器
        2.1.1 化学试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 活性炭的改性
    2.3 活性炭的活性评价
    2.4 活性炭的表征
第三章 消除过硫酸钾对COD测量的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果分析与讨论
        3.3.1 操作条件对PS去除效率的影响
        3.3.2 应用验证
    3.4 结论
第四章 高温改性活性炭活化过硫酸盐降解苯酚
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 各活性炭对苯酚的吸附性能评价
        4.2.2 各活性炭催化性能评价
        4.2.3 高温改性活性炭活化过硫酸盐氧化苯酚反应条件的影响
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 活性炭的表面性质分析
        4.3.2 活性炭样品的元素分析
        4.3.3 活性炭的形貌表征
        4.3.4 活性炭表面含氧官能团的分布（XPS）
        4.3.5 活性炭的Raman光谱分析
        4.3.6 活性炭ACNH的稳定性和再生
    4.4 本章小结
第五章 氮掺杂活性炭活化过硫酸盐降解苯酚
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 各活性炭对苯酚的吸附性能评价
        5.2.2 各活性炭催化性能评价
        5.2.3 尿素改性活性炭活化过硫酸盐氧化苯酚反应条件的影响
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 活性炭的表面性质分析
        5.3.2 活性炭样品的元素分析
        5.3.3 活性炭的形貌表征
        5.3.4 活性炭表面含氮官能团的分布（XPS）
        5.3.5 活性炭样品的Raman光谱分析
    5.4 本章小结
第六章 苯酚降解机理和产物分析
    6.1 引言
    6.2 降解产物分析
        6.2.1 反应过程中间产物的确定
        6.2.2 反应过程中溶液COD值和中间产物浓度
        6.2.3 反应过程中溶液中pH的变化
    6.3 活性炭活化过硫酸盐降解苯酚的机理
    6.4 结论
第七章 论文总结与建议
    7.1 论文总结
    7.2 本论文的创新点
    7.3 进一步工作建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：3869671