铁、铈双金属催化剂用于电芬顿体系降解邻苯二甲酸二丁酯的研究
发布时间：2023-09-14 04:07
邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为增塑剂广泛应用于各行各业,属于一种内分泌干扰素,普通废水处理工艺难以有效降解,它所造成的水体污染不容忽视。电芬顿氧化技术作为一种先进的氧化技术,在处理难降解废水方面具有很大的优势。本文研究了一种高效的铁、铈双金属催化剂用在电芬顿体系处理邻苯二甲酸二丁酯,具有良好的效果。以MCM-41为模板,采用水热焙烧法制备了铝改性的双金属催化剂Fe-Ce/Al-MCM-41,并通过XRD、BET和XPS等手段对其进行了表征分析。以邻苯二甲酸二丁酯模拟废水和生活废水为处理对象,通过单因素实验探讨了初始p H值、催化剂用量、电流强度和通氧量等不同反应条件下的去除率,确定了最佳操作条件;通过对降解过程进行动力学拟合与分析,探究该体系中有机物的降解规律和催化机理;通过重复使用实验测试了催化剂的稳定性。具体结论如下:(1)采用水热合成的方法,制备了一种异相双金属催化剂,通过单因素实验得出在焙烧温度550℃,焙烧时间6 h,铁铈的最佳金属配比选择1:1,Al离子掺杂量为0.25 wt%的条件下制备的催化剂催化效果最佳;通过对比研究发现制备的铁铈双金属催化剂Fe-Ce/Al-MCM-...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 邻苯二甲酸酯类污染的降解研究进展
1.2.1 物理吸附法降解PAEs
1.2.2 生物法降解PAEs
1.2.3 高级氧化技术降解PAEs
1.3 电芬顿法
1.3.1 电芬顿的机理
1.3.2 电芬顿的影响因素
1.3.3 影响电芬顿反应的条件
1.3.4 电芬顿降解PAEs研究进展
1.4 研究目的与内容
1.4.1 研究目的与意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究技术路线图
第二章 材料与方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验装置
2.1.2 实验用水
2.1.3 实验试剂与材料
2.1.4 实验仪器与设备
2.2 实验方法
2.2.1 异相电芬顿催化剂制备实验方法
2.2.2 催化剂的制备方法
2.2.3 异相电芬顿降解模拟DBP废水实验方案
2.3 分析方法
2.3.1 DBP浓度测定方法
2.3.2 催化剂稳定性的测试
2.3.3 催化剂的表征
第三章 异相双金属催化剂的制备与表征
3.1 催化剂的制备
3.1.1 金属离子的选择
3.1.2 铁铈离子投加量的确定
3.1.3 焙烧温度
3.1.4 焙烧时间
3.2 催化剂的表征
3.2.1 BET结果分析
3.2.2 TEM结果分析
3.2.3 XRD结果分析
3.2.4 FT-IR结果分析
3.2.5 XPS结果分析
3.3 本章小结
第四章 异相电芬顿体系处理DBP废水
4.1 不同体系降解DBP的效果分析
4.2 异相电芬顿体系处理DBP的影响因素
4.2.1 pH对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.2 催化剂投加量对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.3 电流强度对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.4 通氧量对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.5 电解质种类对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.6 污染物初始浓度对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.3 不同因素的影响强度分析
4.4 异相电芬顿体系降解实际废水中的DBP
4.4.1 去除率分析
4.4.2 能耗分析
4.5 本章小结
第五章 异相电芬顿降解DBP机理分析
5.1 异相电芬顿活性物质探究
5.2 反应动力学方程
5.3 Al离子的作用
5.3.1 不同Al离子投加量对催化效果的影响
5.3.2 Al离子对降解速率的影响
5.4 双金属催化剂的稳定性
5.4.1 催化剂重复使用稳定性
5.4.2 金属离子浸出量
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3846522
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【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 邻苯二甲酸酯类污染的降解研究进展
1.2.1 物理吸附法降解PAEs
1.2.2 生物法降解PAEs
1.2.3 高级氧化技术降解PAEs
1.3 电芬顿法
1.3.1 电芬顿的机理
1.3.2 电芬顿的影响因素
1.3.3 影响电芬顿反应的条件
1.3.4 电芬顿降解PAEs研究进展
1.4 研究目的与内容
1.4.1 研究目的与意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究技术路线图
第二章 材料与方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验装置
2.1.2 实验用水
2.1.3 实验试剂与材料
2.1.4 实验仪器与设备
2.2 实验方法
2.2.1 异相电芬顿催化剂制备实验方法
2.2.2 催化剂的制备方法
2.2.3 异相电芬顿降解模拟DBP废水实验方案
2.3 分析方法
2.3.1 DBP浓度测定方法
2.3.2 催化剂稳定性的测试
2.3.3 催化剂的表征
第三章 异相双金属催化剂的制备与表征
3.1 催化剂的制备
3.1.1 金属离子的选择
3.1.2 铁铈离子投加量的确定
3.1.3 焙烧温度
3.1.4 焙烧时间
3.2 催化剂的表征
3.2.1 BET结果分析
3.2.2 TEM结果分析
3.2.3 XRD结果分析
3.2.4 FT-IR结果分析
3.2.5 XPS结果分析
3.3 本章小结
第四章 异相电芬顿体系处理DBP废水
4.1 不同体系降解DBP的效果分析
4.2 异相电芬顿体系处理DBP的影响因素
4.2.1 pH对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.2 催化剂投加量对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.3 电流强度对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.4 通氧量对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.5 电解质种类对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.2.6 污染物初始浓度对异相电芬顿体系处理DBP的影响
4.3 不同因素的影响强度分析
4.4 异相电芬顿体系降解实际废水中的DBP
4.4.1 去除率分析
4.4.2 能耗分析
4.5 本章小结
第五章 异相电芬顿降解DBP机理分析
5.1 异相电芬顿活性物质探究
5.2 反应动力学方程
5.3 Al离子的作用
5.3.1 不同Al离子投加量对催化效果的影响
5.3.2 Al离子对降解速率的影响
5.4 双金属催化剂的稳定性
5.4.1 催化剂重复使用稳定性
5.4.2 金属离子浸出量
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3846522
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