本文選題：銅類-Fenton反應(yīng) + 電鍍廢水�。� 參考：《南昌航空大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：電鍍銅廢水中含有大量的有機(jī)污染物和金屬銅離子,銅離子作為3d軌道過渡金屬離子具有類似于鐵離子的性質(zhì),也可以催化分解過氧化氫產(chǎn)生高氧化性能的活性物質(zhì)。本研究以占電鍍廢水20%的鍍銅工業(yè)廢水為模擬研究對象,利用電鍍廢水中本身存在的金屬銅離子為催化劑,加入綠色、高效、廉價易得、對環(huán)境影響小的過氧化氫作為氧化劑,利用其反應(yīng)過程中產(chǎn)生的高氧化性能的活性物質(zhì)降解有機(jī)底物,不僅節(jié)約了成本,更為后續(xù)金屬離子的回用處理消除了有機(jī)物的干擾。本論文在單純銅類芬頓體系的基礎(chǔ)上,研究了過渡金屬離子、無機(jī)陰離子、有機(jī)絡(luò)合劑對單純銅類-Fenton反應(yīng)降解有機(jī)物的影響,同時初步探討了單純銅類Fenton體系及復(fù)雜銅類Fenton體系的反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明:在常溫條件下,單純的Cu2+-H2O2體系中,當(dāng)pH為5.5,Cu2+為0.8 mmol/L,H2O2為0.08 mol/L,180 min后硝基苯的去除率可達(dá)94.67%,有機(jī)物的降解率達(dá)到最大。銅催化的類芬頓反應(yīng)所生成的活躍氧化物的性質(zhì)對于pH有很強(qiáng)的依賴性,在酸性條件下,羥基自由基是主要的活性氧化物,而在微酸性和中性、堿性條件下,羥基自由基和高價態(tài)的銅氧化物是同時參與反應(yīng)并且相互兼容的,并且體系的pH越高,高價態(tài)的銅氧化物的含量也越大。在銅類Fenton體系中,硝基苯在降解過程中會生成對苯二酚、4-硝基鄰苯二酚、硝基對苯二酚、苯醌等中間產(chǎn)物,這些中間產(chǎn)物會促進(jìn)Cu2+向Cu+的轉(zhuǎn)化,增大了高氧化性能的活性物質(zhì)的生成量,從而提高了類-Fenton反應(yīng)降解硝基苯的速率。銅類-Fenton降解硝基苯的反應(yīng)具有自催化作用。Ni2+會抑制Cu2+-H2O2體系中硝基苯的降解,然而Mn2+對于Cu2+-H2O2體系中硝基苯的降解卻有明顯的促進(jìn)作用。無極陰離子ClO4-、Cl-、NO3-、H2PO42-對于Cu2+-H2O2體系氧化降解硝基苯都有顯著的抑制作用。有機(jī)絡(luò)合劑乙二胺四乙酸(EDTA)對于銅催化的類芬頓反應(yīng)有顯著的抑制作用,氨三乙酸(NTA)對于銅類-Fenton反應(yīng)降解有機(jī)物是有相對較強(qiáng)的促進(jìn)作用的,然而酒石酸(TA)對于Cu2+-H2O2體系中硝基苯的氧化降解卻有明顯的促進(jìn)作用。
[Abstract]:Copper electroplating wastewater contains a lot of organic pollutants and metal copper ions. Copper ions as transition metal ions of 3D orbital have similar properties as iron ions, and can also catalyze the decomposition of hydrogen peroxide to produce active substances with high oxidation performance.In this study, the copper plating wastewater, which accounts for 20% of the electroplating wastewater, was used as the simulation object, and the copper ion in the electroplating wastewater was used as the catalyst. Hydrogen peroxide, which was green, efficient, cheap and easy to obtain, was added as the oxidant, which had little influence on the environment.The degradation of organic substrates by the active substances with high oxidation performance in the reaction process not only saves the cost, but also eliminates the interference of organic matter by the reuse treatment of metal ions.On the basis of pure copper Fenton system, the effects of transition metal ions, inorganic anions and organic complexing agents on the degradation of organic compounds by pure copper Fenton reaction were studied.The reaction mechanism of pure copper Fenton system and complex copper Fenton system was also discussed.The results show that the removal rate of nitrobenzene can reach 94.67 and the degradation rate of organic matter is the highest in the pure Cu2 H _ 2O _ 2 system at room temperature when pH = 5.5 渭 mol / L ~ (2 +) = 0.8 mmol / L ~ (2 +) H _ 2O _ (2) = 0.08 mol / L ~ (-1) ~ (180) min.The properties of active oxides produced by copper-catalyzed Fenton-like reactions are strongly dependent on pH. In acidic conditions, hydroxyl radicals are the main active oxides, while in slightly acidic, neutral and alkaline conditions, hydroxyl radicals are the main active oxides.Hydroxyl radical and high valence copper oxide are both involved in the reaction and compatible with each other, and the higher the pH of the system is, the higher the content of the high valence copper oxide is.In copper Fenton system, nitrobenzene can produce intermediate products such as hydroquinone 4-nitrocatechol, nitrohydroquinone, nitrohydroquinone and so on. These intermediates can promote the transformation of Cu2 to Cu.The production of active substances with high oxidation performance was increased, and the degradation rate of nitrobenzene was increased by Fenton-like reaction.The degradation of nitrobenzene in Cu2 H 2O 2 system was inhibited by Cu Fenton reaction. Ni2 could inhibit the degradation of nitrobenzene in Cu2 H 2O 2 system. However, Mn2 could promote the degradation of nitrobenzene in Cu2 H 2O 2 system.The non-polar anions ClO _ 4-O _ 3-O _ 3-O _ 2PO _ 4- can inhibit the oxidative degradation of nitrobenzene in the system of Cu2 H _ 2O _ 2.The organic complexing agent EDTA-EDTA-EDTA-EDTA has a significant inhibitory effect on the copper-catalyzed Fenton-like reaction, and NTAs has a relatively strong promoting effect on the degradation of organic compounds in the copper-Fenton reaction.However, tartaric acid (TAA) can promote the oxidative degradation of nitrobenzene in Cu2-H _ 2O _ 2 system.
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X781.1

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本文編號：1749012