非均相類芬頓反應能夠克服預酸化等缺點,因此,相比于均相類芬頓反應具有顯著優(yōu)勢。然而,人們以往關于非均相芬頓反應的研究主要集中在污水處理這一領域,而忽視了其在土壤及地下水修復中的潛力。本文的首要目的是制備一種傳輸性能良好的新型非均相類芬頓反應催化劑（γ-Fe₂O₃/C）,在高效傳輸?shù)耐瑫r,還能夠吸附和降解有機污染物,非常適合于土壤及地下水的修復。此外,將該材料進一步炭化得到的Fe/C能有效地活化過硫酸鹽,在原位化學氧化領域具有良好前景。本實驗首先以廉價、易得的原料為前驅體,通過超聲噴霧熱解法一步制備出亞微米級γ-Fe₂O₃/C,經(jīng)過進一步的炭化可以得到Fe/C。采用XRD、XPS、SEM、TEM、等方法對γ-Fe₂O₃/C進行表征,確定材料的組成及粒徑大小等關鍵信息。對所得材料進行模擬砂柱傳輸實驗,這些材料由于合適的粒徑而表現(xiàn)出良好的地下傳輸能力,這一結果也符合Tufenkji-Elimelech模型理論的預測。隨后,以亞甲基藍和磺胺甲惡唑兩種物質為底物對γ... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 研究背景
        1.1.1 有機污染物
        1.1.2 原位化學氧化
    1.2 芬頓氧化體系
        1.2.1 傳統(tǒng)芬頓反應
        1.2.2 均相類芬頓反應
        1.2.3 非均相芬頓反應
    1.3 過硫酸鹽氧化體系
        1.3.1 過硫酸鹽氧化技術
        1.3.2 過硫酸鹽活化方法
    1.4 研究目的、內容及技術路線
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內容
        1.4.3 技術路線
2 實驗部分
    2.1 實驗器材
    2.2 實驗藥品
    2.3 材料制備
        2.3.1 實驗裝置
        2.3.2 制備方法
        2.3.3 材料的形成原理
    2.4 材料表征及測試方法
        2.4.1 X射線衍射(XRD)
        2.4.2 X射線光電能譜分析(XPS)
        2.4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.4.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.4.5 熱重分析(TGA)
        2.4.6 氮氣吸附分析
        2.4.7 Zeta-電位分析
        2.4.8 磁性大小分析(VSM)
    2.5 地下傳輸性能考察
    2.6 吸附性能考察
        2.6.1 吸附實驗
        2.6.2 亞甲基藍濃度的測定
        2.6.3 磺胺甲惡唑濃度的測定
        2.6.4 吸附動力學與吸附等溫線的測定
    2.7 非均相芬頓性能考察
        2.7.1 有機物的降解實驗
        2.7.2 探究催化效率的影響因素
        2.7.3 再生與循環(huán)使用
        2.7.4 總鐵離子濃度的測定
    2.8 Fe/C活化過硫酸鹽性能考察
        2.8.1 有機物的降解實驗
        2.8.2 降解原因分析
3 γ-Fe_2O_3/C的表征及分析
    3.1 γ-Fe_2O_3/C的組成分析
        3.1.1 X射線衍射圖表征分析
        3.1.2 X射線光電子能譜圖表征分析
        3.1.3 熱重分析
    3.2 γ-Fe_2O_3/C的電鏡圖分析
        3.2.1 掃描電鏡圖分析
        3.2.2 透射電鏡表征分析
    3.3 γ-Fe_2O_3/C的特性分析
        3.3.1 氮氣吸附脫附分析
        3.3.2 Zeta-電位分析
        3.3.3 磁性大小分析
    3.4 本章小結
4 γ-Fe_2O_3/C非均相芬頓性能考察
    4.1 γ-Fe_2O_3/C地下傳輸性能考察
        4.1.1 理論模型
        4.1.2 傳輸性能實驗
    4.2 γ-Fe_2O_3/C的吸附性能考察
        4.2.1 亞甲基藍的吸附實驗
        4.2.2 磺胺甲惡唑的吸附實驗
    4.3 γ-Fe_2O_3/C的催化性能考察
        4.3.1 催化性能分析
        4.3.2 非均相芬頓反應機理
        4.3.3 影響因素考察
        4.3.4 鐵離子浸出率
        4.3.5 循環(huán)性能考察
        4.3.6 應用范圍拓展
    4.4 本章小結
5 Fe/C活化過硫酸鹽體系性能考察
    5.1 Fe/C傳輸性能考察
    5.2 Fe/C活化過硫酸鹽效率分析
    5.3 Fe/C活化過硫酸鹽原因分析
        5.3.1 體系中的鐵離子浸出量
        5.3.2 ESR分析圖
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fe3O4@C nanoparticles as high-performance Fenton-like catalyst for dye decoloration[J]. Xiaoliang Zhang,Manli He,Jia-Hui Liu,Rong Liao,Lianqin Zhao,Jingru Xie,Ruijue Wang,Sheng-Tao Yang,Haifang Wang,Yuanfang Liu.  Chinese Science Bulletin. 2014(27)
[2]鐵氧化物催化類Fenton反應[J]. 馮勇,吳德禮,馬魯銘.  化學進展. 2013(07)
[3]永葆地下清流——《全國地下水污染防治規(guī)劃》的實施建議[J]. 陳鴻漢,劉明柱.  環(huán)境保護. 2012(04)
[4]污水處理系統(tǒng)中PPCPs殘留情況及強化處理技術[J]. 安婧,周啟星.  安全與環(huán)境學報. 2009(03)
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[6]中國南水北調工程[J]. 汪易森,楊元月.  人民長江. 2005(07)
[7]電生成Fenton試劑處理染料廢水[J]. 方建章,李浩,雷恒毅.  化工環(huán)保. 2004(04)
[8]環(huán)境規(guī)劃調研綜述[J]. 姜鳳蘭,于連生,付英江,張義生,侯連有,劉偉生.  環(huán)境科學研究. 1989(06)

博士論文
[1]含鐵化合物活化過硫酸鹽及其在有機污染物修復中的應用[D]. 晏井春.華中科技大學 2012

碩士論文
[1]新型磁性碳材料的制備及其在非均相類Fenton體系中的應用[D]. 張荷.蘭州大學 2015
[2]新型類芬頓體系研發(fā)及其處理苯酚能力研究[D]. 丁曉.哈爾濱工業(yè)大學 2014



本文編號：3323505