Au-Fe 3 O 4 构建的非均相Fenton体系处理难降解有机物的研究

发布时间：2024-03-10 20:10

　　高级氧化技术中的Fenton技术以其高效的反应速率、彻底的氧化程度以及易于操作等优势在水处理领域日渐受到更广泛的重视与越来越多的实际应用，但是传统Fenton技术在处理有机污染物的实际应用中难以避免诸如产铁泥量大、铁泥絮体去除难、氧化剂消耗多和催化剂流失浪费等弊端，因此亟需对传统Fenton技术进行改造，开发出一种新型Fenton体系使之既具有Fenton法的强氧化和高效率等功能又能回避上述传统Fenton技术的主要缺陷。本课题在国家自然基金课题“纳米颗粒在污水中动态表面特性及对生物处理系统影响机制研究”(51078102)的资助下，制备了纳米级金负载的四氧化三铁催化剂，并以此催化剂构建非均相Fenton体系，考查该体系对难降解有机污染物的反应效率、反应规律等，并在充分的实验研究基础上探讨其反应机理。 本研究使用新型共沉法制备金复载的四氧化三铁催化剂Au-Fe₃O₄，通过对此催化剂进行XRD、BET及VSM表征，分析了催化剂的物相组成，得到了催化剂比表面积及平均孔径的相关信息并证明此催化剂具有稍弱于Fe₃O_4<...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 难降解有机物介绍及处理技术的研究
        1.2.1 难降解有机物概述
        1.2.2 难降解有机物种类与危害
        1.2.3 难降解有机物的处理方法
    1.3 Fenton 技术研究进展
        1.3.1 传统 Fenton 技术
        1.3.2 非均相 Fenton 技术
        1.3.3 非均相催化剂的研究进展
    1.4 课题研究内容与意义
        1.4.1 课题研究内容
        1.4.2 课题研究意义
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验设备与材料
        2.1.1 实验设备
        2.1.2 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 催化剂的制备方法
        2.2.2 催化剂的表征方法
        2.2.3 反应溶液的分析及检测方法
        2.2.4 非均相 Fenton 体系氧化降解有机物的实验方法
第3章 Au-Fe₃O₄催化剂的制备、表征及优选
    3.1 Au-Fe₃O₄催化剂的制备
    3.2 Au-Fe₃O₄催化剂的表征
        3.2.1 催化剂表观性状分析
        3.2.2 催化剂磁响应特性分析
        3.2.3 催化剂晶相结构分析
        3.2.4 催化剂比表面积及孔径分析
    3.3 不同 Au 负载量催化剂的优选实验
        3.3.1 不同催化剂的有机物去除率对比
        3.3.2 不同催化剂的离子浸出情况对比
    3.4 本章小结
第4章 非均相 Fenton 体系降解有机物的研究
    4.1 Au-Fe₃O₄非均相 Fenton 体系降解 PNP 的实验分析
        4.1.1 pH 值对 PNP 降解效率的影响
        4.1.2 H₂O₂浓度对 PNP 降解效率的影响
        4.1.3 催化剂投量对 PNP 降解效率的影响
        4.1.4 底物初始浓度对 PNP 降解效率的影响
    4.2 Au-Fe₃O₄非均相 Fenton 体系降解罗丹明 B 的实验分析
        4.2.1 不同 Au 负载量对罗丹明 B 降解效率的影响
        4.2.2 pH 值对罗丹明 B 降解效率的影响
        4.2.3 Au-Fe₃O₄与 Fe₃O₄多罗丹明 B 降解效率的对比
    4.3 催化剂的可回收性研究
        4.3.1 催化剂的金属离子浸出分析
        4.3.2 催化剂的重复利用效率分析
    4.4 本章小结
第5章 非均相 Fenton 体系中的反应机理研究
    5.1 催化剂协同催化机理的分析
    5.2 反应体系羟基自由基作用的分析
    5.3 Au-Fe₃O₄催化 H₂O₂作用机理的分析
    5.4 有机底物的矿化机理研究
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3925252