新型异相Fenton系统构建及其增强有机污染物降解性能研究
发布时间:2021-10-28 12:06
近年来,工业的快速发展使人们的生活变得更加便利,同时也使我们赖以生存的自然环境受到严重污染。例如,工业废水、生活污水和农业废水等的排放给我国水环境造成重大威胁。因此,探索水污染有效治理新方法成为环境科学家们的研究热点。在众多的环境治理方法中,Fenton氧化法作为一种高级氧化技术,因其能够产生非选择性氧化剂(羟基自由基)而备受关注。然而,传统Fenton体系对反应条件要求苛刻,且反应过程中会形成铁泥而导致实际处理废水过程中成本过高、操作手段复杂等。为此,在水污染日趋严重的今天,我们需要开发更加高效的Fenton技术,并将其用于水污染控制。异相Fenton技术是指利用固相含铁材料作为Fenton试剂降解有机污染物,由于其催化过程主要发生在固-液两相界面,对体系中亚铁离子浓度需求较低,从而避免产生铁泥。同时,异相Fenton体系中双氧水利用率也远高于均相Fenton体系。更为重要的是合适的异相Fenton试剂还可以实现中性条件下高效降解污染物。目前应用于异相Fenton试剂的材料主要包括铁氧化物、羟基氧化铁、铁离子负载型材料等。铁是自然界丰度为四的过渡金属元素,利用环境友好的铁基材料作为异...
【文章来源】:华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:129 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
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【参考文献】:
期刊论文
[1]水滑石/铁氧化物复合材料的制备及光催化除藻性能研究[J]. 喻杏元,邱喜,苏闻,关淑雅,陈金毅. 湖北大学学报(自然科学版). 2016(01)
[2]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)
[3]羟基铁铝柱撑膨润土异相Fenton光催化降解偶氮胭脂红B的研究[J]. 徐天缘,刘云,葛飞,欧阳瑜婷. 矿物岩石. 2013(02)
[4]Fe0/O2体系产生H2O2和·OH等活性氧化剂的研究进展[J]. 李骋,樊金红,马鲁铭. 环境污染与防治. 2012(10)
[5]树脂负载α-FeOOH异相光Fenton降解水中己烷雌酚[J]. 杨泼,胡晓斌,陈泓哲,杨绍贵,孙成,王磊. 环境化学. 2012(08)
[6]黄铁矿催化类Fenton反应处理阳离子红X-GRL废水[J]. 冯勇,吴德礼,马鲁铭. 中国环境科学. 2012(06)
[7]赤铁矿光助类Fenton降解有毒有机污染物[J]. 张钰,顾彦,杨慧,何燕,李瑞萍,黄应平,张爱清. 环境科学. 2012(04)
[8]Removal of citrate and hypophosphite binary components using Fenton,photo-Fenton and electro-Fenton processes[J]. Hsiao-Ting Su,Li-Way Lin. Journal of Environmental Sciences. 2009(01)
[9]多类农药与紫外光、臭氧和高锰酸钾的反应活性研究[J]. 刘超,强志民,田芳,张涛. 环境科学. 2009(01)
[10]臭氧过氧化氢降解西马津试验研究[J]. 李绍峰,石冶,张荣全. 环境科学. 2008(07)
本文编号:3462781
【文章来源】:华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:129 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
图1.1电-Fenton反应原理示意图??
DGCTOML?DISSEmnON??的效率高达97%。同时,我们对Fe@Fe2〇3/Air和Fe(II)/Fe@Fe2〇3/Air中的降解动力学进行分??析(图2.化),发现两个体系都很好的符合准一级动力学模型,且速率常数分别为化1039?h-i和??0.5009h-i。由此可知,加亚铁离子确实可W増强Fe@Fe2〇3活化分子氧氧化降解有机污染物。??<:I。;??-a-Ff(n)-Alr?.?□?F姆?Fe2〇3/Air;fc=0.1039,R2=0.8S53〇、V^?A??I?-O-F巧F^.C^Air?-?、S^??化。■-*!^1>(巧了《逗1>;0,',4&?*?乂?-?3?Fe(n),T^Fe2〇3:Air;K=0.5009,R2=0.97"??0?2?4?6?1?0?2?4?;?8??Tlm?/b?Tine/h??图2.1不同体系降解西玛津效率(a)及准一级动力学模巧(b)??2.3.2?pH对不同体系降解西玛津效果的影响??由于外加亚铁离子会改变体系溶液中的pH值,进而可能会影响Fe(II)与分子氧的反应速率,??因此我们分别监测了?Fe阳)/Air,Fe@Fe2〇3/Air,和Fe(II)/Fe@Fe2〇3/Air体系反应过程中的阳变??化。如图2.?2a所示,我们发现在8?h内,Fe@Fe2〇3/Air体系押由8.5降至6.8;而Fe田)/Air??和Fe0I)/Fe@Fe2〇3/Air体系押值分别由6.0和6.5降至4.8和5.0。由此可见
DGCTOML?DISSEmnON??的效率高达97%。同时,我们对Fe@Fe2〇3/Air和Fe(II)/Fe@Fe2〇3/Air中的降解动力学进行分??析(图2.化),发现两个体系都很好的符合准一级动力学模型,且速率常数分别为化1039?h-i和??0.5009h-i。由此可知,加亚铁离子确实可W増强Fe@Fe2〇3活化分子氧氧化降解有机污染物。??<:I。;??-a-Ff(n)-Alr?.?□?F姆?Fe2〇3/Air;fc=0.1039,R2=0.8S53〇、V^?A??I?-O-F巧F^.C^Air?-?、S^??化。■-*!^1>(巧了《逗1>;0,',4&?*?乂?-?3?Fe(n),T^Fe2〇3:Air;K=0.5009,R2=0.97"??0?2?4?6?1?0?2?4?;?8??Tlm?/b?Tine/h??图2.1不同体系降解西玛津效率(a)及准一级动力学模巧(b)??2.3.2?pH对不同体系降解西玛津效果的影响??由于外加亚铁离子会改变体系溶液中的pH值,进而可能会影响Fe(II)与分子氧的反应速率,??因此我们分别监测了?Fe阳)/Air,Fe@Fe2〇3/Air,和Fe(II)/Fe@Fe2〇3/Air体系反应过程中的阳变??化。如图2.?2a所示,我们发现在8?h内,Fe@Fe2〇3/Air体系押由8.5降至6.8;而Fe田)/Air??和Fe0I)/Fe@Fe2〇3/Air体系押值分别由6.0和6.5降至4.8和5.0。由此可见
【参考文献】:
期刊论文
[1]水滑石/铁氧化物复合材料的制备及光催化除藻性能研究[J]. 喻杏元,邱喜,苏闻,关淑雅,陈金毅. 湖北大学学报(自然科学版). 2016(01)
[2]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)
[3]羟基铁铝柱撑膨润土异相Fenton光催化降解偶氮胭脂红B的研究[J]. 徐天缘,刘云,葛飞,欧阳瑜婷. 矿物岩石. 2013(02)
[4]Fe0/O2体系产生H2O2和·OH等活性氧化剂的研究进展[J]. 李骋,樊金红,马鲁铭. 环境污染与防治. 2012(10)
[5]树脂负载α-FeOOH异相光Fenton降解水中己烷雌酚[J]. 杨泼,胡晓斌,陈泓哲,杨绍贵,孙成,王磊. 环境化学. 2012(08)
[6]黄铁矿催化类Fenton反应处理阳离子红X-GRL废水[J]. 冯勇,吴德礼,马鲁铭. 中国环境科学. 2012(06)
[7]赤铁矿光助类Fenton降解有毒有机污染物[J]. 张钰,顾彦,杨慧,何燕,李瑞萍,黄应平,张爱清. 环境科学. 2012(04)
[8]Removal of citrate and hypophosphite binary components using Fenton,photo-Fenton and electro-Fenton processes[J]. Hsiao-Ting Su,Li-Way Lin. Journal of Environmental Sciences. 2009(01)
[9]多类农药与紫外光、臭氧和高锰酸钾的反应活性研究[J]. 刘超,强志民,田芳,张涛. 环境科学. 2009(01)
[10]臭氧过氧化氢降解西马津试验研究[J]. 李绍峰,石冶,张荣全. 环境科学. 2008(07)
本文编号:3462781
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