【摘要】：新疆的煤炭資源極為豐富,預計資源總量全國第一。因此,發(fā)展以原料密集型為主的煤化工產(chǎn)業(yè)對于新疆民生建設、經(jīng)濟發(fā)展甚至維護國家西北安全均具有重大的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。中央新疆工作座談會后,依托政策優(yōu)勢和資源優(yōu)勢,一些大型涉煤工程項目在短期得到了快速發(fā)展。但隨之而來的則是對當?shù)卮嗳醯纳鷳B(tài)環(huán)境、枯竭的水資源的沖擊。煤化工行業(yè)中產(chǎn)生的廢水含有酚、硫化物、氰化物、氨氮等多種有害物質,其中以氯酚類(2-CPs)物質含量最高。氯酚廢水有難降解、污染性強、毒性大等特性,如何高效地處理氯酚廢水是環(huán)境污染防治領域亟待解決的問題。本文采用溶膠-凝膠法,制備出BiFeO_3、ZnFe_2O_4、FeTiO_3三種異相含鐵鹽,采用SEM、FT-IR、XRD、UV-Vis等手段對其結構、形貌進行表征。通過光照條件下催化降解2-CP溶液,得出制備的三種物質具有一定的光催化性質,并對其性能進行對比。研究了催化劑的催化性能,探究了不同催化劑用量、pH值、雙氧水用量等參數(shù)對三種含鐵鹽的Fenton-like效應在高壓汞燈照射下的影響,并且得到了BiFeO_3最佳條件為:100 mL 40 mg/L 2-CP溶液,0.5 g/L催化劑,pH=7,0.05 mol/L H_2O_2時,光照下80min后2-CP降解率達100%,其催化效率最高。ZnFe_2O_4最佳條件為:100 mL 40 mg/L 2-CP溶液,0.5 g/L催化劑,pH=7,0.05 mol/L H_2O_2時,光照下120min后2-CP降解率為48.48%,其催化效率最低。FeTiO_3最佳條件為:100 mL 40 mg/L 2-CP溶液,0.4 g/L催化劑,pH=7,0.07 mol/L H_2O_2時,光照下120 min后2-CP降解率為67.84%,其催化效率較高的結論。本文對三種異相含鐵鹽在不同pH條件下降解2-CP過程表觀動力學進行了研究,建立了不同初始濃度下三種物質降解2-CP的動力學模型,并由曲線擬合解得相應的參數(shù),得出動力學模型。得出:BiFeO_3在酸性和中性條件下,2-CP的降解符合擬一級動力學模型,且pH值越低,動力學常數(shù)k_(obs)越大,反應速率越快,模型曲線吻合度較高。而ZnFe_2O_4和FeTiO_3 2-CP的降解基本符合擬一級動力學模型,且pH值越低,動力學常數(shù)k_(obs)越大,反應速率越快,模型曲線吻合度較低。
【圖文】：

圖 1-1 光催化氧化反應機理Fig.1.1 The mechanism of semiconductor photocatalysis化反應研究進展劑氧化反應技術最早出現(xiàn)在 19 世紀 60 年代末期，是當時理技術，光照催化劑在光照條件下產(chǎn)生�？梢詫⑺w中全終產(chǎn)生 CO2和 H2O。該反應類型具有反應條件門檻低、不勢和特點，當前已經(jīng)受到行業(yè)內各界廣泛的認可和關注，F(xiàn)ujishima[38]在《自然》雜志中發(fā)表文章指出，稱 TiO2單晶反應為氨類物質及氧氣。在此之后，研究人員逐步將光照領域中。Ollis 等人[39]對氯代芳香烴物質、殺蟲劑及除草劑在 TiO2光照催化條件下的降解成果進行針對性分析。此外2光催化分離膜，集光催化與膜分離技術為一體，在發(fā)揮膜污染物的有效降解，能夠提高分離膜的抗污染性能和水處了巨大的優(yōu)勢。2018 年鄒勝男[41]用石墨烯光催化技術對黑

含鐵鹽異相光-Fenton 降解水中微量 2-氯酚化合物的研究和尖晶石型含鐵鹽含鐵鹽物質屬于 Fe(III)氧化物，是典型的復合氧化物之一，人們就對其開展了相關研究。由于復合氧化物的種類繁用在染料、催化劑材料等產(chǎn)品中[55,56]及隱身涂層材料中，催化性能，帶狀寬度縫隙值較小，僅有約 2.0 eV，可以更鹽可作為半導體光催劑，在光激發(fā)下對廢水中的有機物進行含鐵鹽的結構構光催化劑是目前研究的一個熱點，它是金屬和氧混合組通寫為 ABO3，其中 A 為二價金屬離子，B離子為四價。鈣從圖 1-2 中可以看出 A 離子占有立方面心的角頂位置，O2置。因此，鈣鈦礦結構可看成由 O2-和半徑較大的 A 離子共子充填于 1/4的八面體空隙之中，，圖中 B 離子位于立方體的，A離子的配位數(shù)為 12。
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O643.32;X784

【參考文獻】

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本文編號：2599421