Ce/Mn/Al 2 O 3 -EG的制备及其吸附四环素与微波-紫外再生研究

发布时间：2023-04-07 20:54

　　本文针对现阶段吸附材料热再生过程中会释放吸附态有机污染物产生二次污染的问题,设计了具有催化性能且稳定可多次循环使用的双功能吸附材料Ce/Mn/Al₂O₃,以强化吸附材料再生过程中对吸附态有机污染物的降解能力。在此基础上加入膨胀石墨(EG)作为吸波介质并采用微波-紫外体系对Ce/Mn/Al₂O₃-EG复合吸附材料进行再生,不但可利用微波再生吸附材料的优势,还可进一步消除进入气相中的有机污染物。以强化消除吸附态有机污染物为目标,设计并制备了可热催化再生双功能吸附材料Ce/Mn/Al₂O₃。以拟薄水铝石为吸附材料前驱体、过渡金属元素锰为催化剂,以稀土元素铈为助催化剂、PEG2000为造孔剂。制备条件为:催化剂、助催化剂、造孔剂添加量分别为5%wt、5‰wt、10%wt,采用固相烧结法于空气气氛下450℃煅烧4 h,并以四环素为目标污染物对所制备材料进行评价。在造孔剂PEG2000及助催化剂铈共同作用下,所制备材料对四环素的吸附容量可由负载催化剂后的78.0 mg...

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题背景及研究目的与意义
    1.3 吸附材料研究现状
        1.3.1 吸附的类型与应用
        1.3.2 吸附材料再生技术
    1.4 微波技术应用与吸波材料
        1.4.1 微波与物质作用机理
        1.4.2 微波吸收材料
        1.4.3 微波-紫外再生技术
    1.5 四环素的性质及目标污染物的选择
    1.6 研究内容和技术路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 技术路线
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 材料制备方法
        2.2.2 材料表征方法
        2.2.3静态吸附实验
        2.2.4 水样分析方法
        2.2.5 材料再生方法
    2.3 吸附模型及分析方法
        2.3.1 吸附等温线模型
        2.3.2 吸附动力学模型
        2.3.3 吸附热力学模型
第3章 Ce/Mn/Al₂O₃吸附材料研究
    3.1 引言
    3.2 可热催化再生吸附材料设计
        3.2.1 催化剂负载对材料吸附及热催化再生性能的影响
        3.2.2 催化剂负载量的影响
    3.3 材料吸附性能强化研究
        3.3.1 造孔剂影响研究
        3.3.2 助催化剂影响研究
        3.3.3 吸附过程及影响因素研究
        3.3.4 吸附热力学分析
    3.4 材料再生过程研究
    3.5 本章小结
第4章 Ce/Mn/Al₂O₃-EG吸附材料研究
    4.1 引言
    4.2 吸波介质性能研究
        4.2.1 吸波介质的吸波升温及吸附性能
        4.2.2 吸波介质掺杂对材料吸波升温及吸附性能影响
    4.3 Ce/Mn/Al₂O₃-EG制备研究
        4.3.1 材料制备及吸附性能变化规律
        4.3.2 材料制备及催化性能变化规律
        4.3.3 微波与传统加热制备材料微观结构表征
    4.4 Ce/Mn/Al₂O₃-EG再生研究
        4.4.1 材料再生过程再生率变化规律
        4.4.2 材料再生过程污染物矿化度变化规律
    4.5 本章小结
第5章 微波-紫外再生吸附材料机理研究
    5.1 引言
    5.2 微波-紫外再生反应器组成及基本参数研究
        5.2.1 反应器内温度变化规律
        5.2.2 反应器内紫外光强变化规律
        5.2.3 反应器内臭氧浓度变化规律
    5.3 微波-紫外再生过程中四环素矿化度变化规律
        5.3.1 再生体系对四环素矿化度的影响
        5.3.2 再生条件对四环素矿化度的影响
    5.4 微波-紫外体系内吸附态污染物矿化机理
    5.5 本章小结
结论
建议与展望
参考文献
攻读博士期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历



本文编号：3785308