均相Co（Ⅱ）-oxone和非均相CoFe/SBA-15-oxone降解水中染料罗丹明B

发布时间：2023-02-25 18:57

　　由于硫酸根自由基的强氧化性，基于硫酸根自由基的高级氧化技术引起了广泛的关注。本文主要研究了均相与非均相Co(Ⅱ)-oxone体系对水中罗丹明B(RhB)的降解。均相Co(Ⅱ)-oxone-RhB体系是以Co²⁺为催化剂活化oxone来降解RhB。在Co²⁺-oxone-RhB体系中，采用正交实验设计选出了实验最佳运行条件，并考察了Co²⁺投加浓度、oxone投加量、反应物初始浓度和反应温度等对RhB降解效率和速率的影响，提出了RhB降解的动力学模型。非均相Co(Ⅱ)-oxone-RhB体系是以制备的Co/SBA-15和CoFe/SBA-15为非均相催化剂，活化oxone来降解RhB。非均相催化剂Co/SBA-15是以SBA-15为载体，Co(NO₃)₂·6H₂O为前驱物，采用等体积浸渍法制备而成，在Co/SBA-15-oxone-RhB体系中考察了催化剂Co/SBA-15投加量、氧化剂oxone投加量和反应物初始浓度对RhB降解效率和速率的影响及催化剂的重...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 基于硫酸根自由基 SO·4
－的高级氧化法
    1.2 Co(Ⅱ)-oxone 催化氧化体系的研究进展
        1.2.1 均相 Co(Ⅱ)-oxone-有机物体系
        1.2.2 非均相 Co(Ⅱ)-oxone-有机物体系
    1.3 Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)-oxone 催化氧化体系的研究进展
    1.4 介孔分子筛作为催化剂载体及纳米效应
        1.4.1 介孔分子筛的概述
        1.4.2 基于介孔分子筛的纳米效应
        1.4.3 硅基介孔分子筛 SBA-15 作为载体的优点
    1.5 罗丹明 B(RhB)的性质及从水中去除的方法
    1.6 本课题的研究目的和内容
第二章 实验部分
    2.1 实验材料和仪器设备
        2.1.1 实验仪器和设备
        2.1.2 原料和试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 均相 Co(Ⅱ)-oxone-RhB 体系的正交实验
        2.2.2 均相 Co(Ⅱ)-oxone-RhB 体系的动力学实验
        2.2.3 SBA-15、Co/SBA-15、CoFe/SBA-15 和 Fe/SBA-15 的制备
        2.2.4 材料的表征
        2.2.5 非均相催化剂对 RhB 的吸附(吸附模式)
        2.2.6 非均相体系对 RhB 的催化降解(催化降解模式)
        2.2.7 非均相体系对 RhB 的去除(吸附＋催化降解模式)
        2.2.8 反应液的 UV-vis 光谱图测定
第三章 均相 Co(Ⅱ)-oxone 体系对罗丹明 B 的降解
    3.1 正交实验
    3.2 在 Co²⁺-oxone 作用下 RhB 降解的动力学模型
    3.3 在 Co²⁺-oxone 作用下 RhB 降解的动力学实验研究
        3.3.1 催化剂 Co²⁺投加浓度的影响
        3.3.2 催化剂不同平衡离子的影响
        3.3.3 氧化剂 oxone 投加量的影响
        3.3.4 反应物初始浓度的影响
        3.3.5 反应温度的影响
    3.4 在 Co²⁺-oxone 作用下 RhB 降解机理的初步探讨
        3.4.1 淬灭试验
        3.4.2 RhB 降解途径
    3.5 处理后水中 Co²⁺的回收
    3.6 小结
第四章 Co/SBA-15-oxone 体系对罗丹明 B 的降解
    4.1 Co/SBA-15-oxone 对 RhB 降解的影响因素
        4.1.1 催化剂 Co/SBA-15 的投加量
        4.1.2 Oxone 的投加量
        4.1.3 反应物的初始浓度
    4.2 RhB 的降解途径
    4.3 催化剂 Co/SBA-15 的循环使用
    4.4 小结
第五章 CoFe/SBA-15-oxone 体系对罗丹明 B 的降解
    5.1 CoFe/SBA-15 表征
        5.1.1 XRD
        5.1.2 N₂吸附-脱附
        5.1.3 SEM
        5.1.4 CoFe/SBA-15 的磁性
    5.2 CoFe/SBA-15 制备条件对催化剂性能的影响
        5.2.1 煅烧温度
        5.2.2 Co、Fe 负载量
    5.3 CoFe/SBA-15 对 RhB 的吸附
    5.4 CoFe/SBA-15 对 RhB 的催化反应动力学
        5.4.1 Oxone 投加量的影响
        5.4.2 CoFe/ SBA-15 投加量的影响
        5.4.3 反应物初始浓度的影响
    5.5 Co/SBA-15 与 CoFe/SBA-15 催化性能的比较
    5.6 RhB 的降解途径
    5.7 CoFe/SBA-15 的循环使用性
        5.7.1 不同再生方法的影响
        5.7.2 CoFe/SBA-15 的最佳循环使用性
    5.8 小结
第六章 Fe/SBA-15-oxone 体系对罗丹明 B 的去除
    6.1 Fe/SBA-15 的表征
        6.1.1 XRD
        6.1.2 N₂吸附-脱附
        6.1.3 SEM
    6.2 Fe/SBA-15 对 RhB 的吸附
    6.3 Fe/SBA-15-oxone 对 RhB 降解的影响因素
        6.3.1 Fe/SBA-15 的投加量
        6.3.2 Oxone 的投加量
        6.3.3 RhB 的初始浓度
        6.3.4 反应温度
    6.4 RhB 的降解机理
        6.4.1 淬灭试验
        6.4.2 RhB 的降解途径分析
    6.5 Fe/SBA-15 的循环使用性
    6.6 小结
第七章 结论
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
致谢



本文编号：3749010

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