Mg-Zn-Ca非晶在降解有机废水上应用研究

发布时间：2017-09-10 03:07

  本文关键词：Mg-Zn-Ca非晶在降解有机废水上应用研究

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【摘要】：我国是农业生产大国,大量除草剂和农药的生产和使用导致水体受到污染,如何有效的治理这类有机废水已经成为科研工作者的热点问题。非晶合金具有长程无序短程有序的特殊结构,赋予其许多独特的性能,如良好的耐腐蚀性以及催化活性,使其可以作为一种新型的金属催化剂,在类芬顿环境下降解废水中的有机污染物。本文采用单辊法制备了不同成分(Mg75Zn20Ca5、Mg73Zn22Ca5、Mg71Zn24Ca5)的非晶条带,用化学需氧量(COD)作为废水中有机物含量的主要指标,利用XRD、SEM以及EDS对反应前后非晶条带表面形貌、结构以及成分的变化进行了表征。将镁基非晶条带应用在降解除草剂废水以及农药废水中,分析各种反应条件的改变对降解效果的影响,并研究了镁基非晶条带反应前后微观结构的变化及降解机理,为提高镁基非晶条带的催化活性拓展思路。以模拟除草剂草甘膦废水为研究对象,实验结果表明镁基非晶条带的降解效果高于镁粉,Mg元素为Mg-Zn-Ca非晶起催化作用的主要来源,降解过程中需要投加适量的非晶条带,溶液PH值和条带比表面积均对降解效果造成影响,确定了反应过程中产生的氧化剂的种类为·OH。以模拟农药氧乐果废水为研究对象,通过改变初始浓度、反应时间、催化剂加入量、PH值以及H2O2用量等实验参数,得到镁基非晶条带催化降解氧乐果废水的最佳反应条件。实验结果表明100mL浓度为1g/L的模拟废水中非晶条带用量为0.3g,PH值为7以及H2O2用量2mL时,反应10min后模拟废水COD去除率约为63%,非晶条带重复使用5次后仍具有催化活性。研究了反应前后条带微观结构的变化,发现反应30min后镁基非晶条带的非晶态结构没有改变,确定了反应后条带表面出现的颗粒物主要成分为MgO,酸性条件下表面颗粒物急剧增多,降低了Mg75Zn20Ca5非晶条带的催化反应活性,推导出了镁基非晶条带降解氧乐果废水的反应机理。镁基非晶条带可以做为固体催化材料用于降解草甘膦和氧乐果废水。
【关键词】：镁基非晶条带 氧乐果 催化剂
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 水污染9
• 1.2 中国水资源现状9-11
• 1.3 有机农药废水的现状11-12
• 1.3.1 有机农药废水来源11
• 1.3.2 有机农药废水的危害11-12
• 1.4 有机农药废水处理方法12-17
• 1.4.1 物理法12
• 1.4.2 生物法12-13
• 1.4.3 高级氧化法13-17
• 1.5 镁基非晶及应用17-18
• 1.6 课题研究的内容和意义18-19
• 第2章 实验材料与方法19-25
• 2.1 实验设备19
• 2.2 实验材料19-22
• 2.3 分析方法22-25
• 第3章 Mg-Zn-Ca非晶在降解有毒除草剂的应用研究25-34
• 3.1 引言25
• 3.2 实验过程25-26
• 3.3 结果与讨论26-33
• 3.3.1 不同材料的降解效果对比26
• 3.3.2 不同成分的降解效果对比26-28
• 3.3.3 非晶条带用量对降解效果的影响28-29
• 3.3.4 初始PH值对降解效果的影响29-30
• 3.3.5 羟基自由基清除剂对降解效果的影响30-32
• 3.3.6 搅拌时间对降解效果的影响32
• 3.3.7 非晶条带比表面积对降解效果的影响32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第4章 Mg-Zn-Ca非晶在降解有毒农药的应用研究34-45
• 4.1 引言34
• 4.2 实验方法34-35
• 4.3 结果与讨论35-43
• 4.3.1 Mg_(75)Zn_(20)Ca_5/H_2O_2体系降解效果35-36
• 4.3.2 非晶条带用量对降解效果的影响36-37
• 4.3.3 废水起始浓度的影响37-38
• 4.3.4 H_2O_2用量对降解效果的影响38-40
• 4.3.5 初始PH值对降解效果的影响40-41
• 4.3.6 反应时间对降解效果的影响41-42
• 4.3.7 非晶条带稳定性的研究42-43
• 4.4 本章小结43-45
• 第5章 Mg-Zn-Ca非晶条带微观结构与降解机理45-58
• 5.1 引言45
• 5.2 实验方法45
• 5.3 结果和分析45-57
• 5.3.1 草甘膦和氧乐果降解效率对比45-48
• 5.3.2 结构分析48-50
• 5.3.3 形貌分析50-54
• 5.3.4 成分分析54-56
• 5.3.5 氧乐果降解机理研究56-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第6章 结论58-59
• 参考文献59-64
• 致谢64

【参考文献】

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本文编号：824359