铜氧化物活化过硫酸盐处理水中芳环有机污染物的研究

发布时间：2023-04-10 03:48

　　基于硫酸自由基(SO₄^·-)的高级氧化技术是一种有效去除废水中难降解有机污染物的新型高级氧化技术，具有氧化能力强、适用范围广、反应条件温和以及操作简单等优点，在难生化有机废水处理领域具有良好的发展前景。活化过硫酸盐产生硫酸自由基的研究是其发展过程中的热点之一。 本文利用硝酸铜制备一种铜氧化物催化剂，在常温常压下直接非均相催化过硫酸钠(PS)，氧化降解水中难降解的典型芳环有机污染物对氯苯胺(PCA)以及苯胺，研究了PCA降解过程动力学及其矿化过程，并对铜氧化物催化过硫酸钠体系的初步催化反应机理以及自由基机理进行研究，以期对有机废水中的芳环有机污染物的深度处理提供一种新的理论依据和技术基础。具体研究内容和结果如下： 通过扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)以及X射线衍射(XRD)等表面表征技术，对本文所用催化剂进行表面表征，证实该催化剂为一种铜的氧化物。利用铜氧化物催化过硫酸盐体系氧化降解水中的PCA，考察了铜氧化物含量、过硫酸钠浓度以及初始pH值对PCA降解过程的影响。与单独使用PS(5小时后PCA去除率40.51%)和铜氧化物(PCA去除率...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有毒有机污染物的处理方法
    1.3 高级氧化技术的研究现状
        1.3.1 高级氧化技术的概况
        1.3.2 几种经典的高级氧化技术
    1.4 基于硫酸自由基的高级氧化技术
        1.4.1 均相体系下产生SO₄.-原理及研究进展
        1.4.2 非均相体系下产生SO₄.-原理及研究进展
    1.5 研究目标及主要研究内容
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 主要研究内容
第二章 铜氧化物的制备与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 铜氧化物的制备
        2.2.4 铜氧化物的表征
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 铜氧化物的SEM以及EDS表征结果
        2.3.2 铜氧化物的XRD表征结果
    2.4 本章小结
第三章 铜氧化物催化过硫酸盐降解PCA的动力学研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器与设备
        3.2.3 实验方法
        3.2.4 分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同体系的ORP变化情况
        3.3.2 铜氧化物含量对PCA降解过程的影响
        3.3.3 过硫酸钠含量对PCA降解过程的影响
        3.3.4 初始pH值对PCA降解过程的影响
    3.4 本章小结
第四章 非均相铜氧化物/过硫酸盐体系的反应机理研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器与设备
        4.2.3 实验方法
        4.2.4 分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同铜体系对过硫酸钠氧化降解PCA过程的影响
        4.3.2 不同pH体系下铜溶出实验分析
        4.3.3 自由基捕获实验及其机理分析
        4.3.4 非均相铜氧化物催化过硫酸盐的反应机理
    4.4 本章小结
第五章 铜氧化物/过硫酸盐体系下有机物的矿化效果
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器与设备
        5.2.3 实验方法
        5.2.4 分析方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 芳烃有机污染物在铜氧化物/过硫酸盐体系下的氧化降解效果
        5.3.2 PCA在铜氧化物催化过硫酸盐体系下的矿化效果
    5.4 本章小结
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
答辩委员会对论文的评定意见



本文编号：3788268