基于Co Ⅱ /Co Ⅲ 和Cu Ⅱ /Cu Ⅰ 異相芬頓催化劑的制備表征及其在降解剛果紅中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-08-11 17:19
隨著全球人口和環(huán)境污染的逐年增加,近年來社會對干凈安全的水資源需求不斷增加。因此,探索新的水處理技術(shù)顯得非常重要,合成染料已成為水污染的主要原因之一,剛果紅是典型的偶氮型染料,廣泛應(yīng)用在紡織,食品等工業(yè)中,因為剛果紅染料自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,傳統(tǒng)的生物法、吸附、膜分離、電氧化等方法很難對其有效的降解,這些方法都存在利用率低、處理費用高的缺點,現(xiàn)階段,異相芬頓法在降解污染物方面顯現(xiàn)出來了巨大的優(yōu)越性,具有降解效率高、操作簡單、花費低的優(yōu)點,本文主要對兩種不同的異相芬頓催化劑做研究,主要包括以下內(nèi)容:(1)通過化學(xué)共沉淀法合成金屬草酸鹽化合物,利用掃描顯微鏡、透射電鏡、氮氣吸附-脫附、X射線衍射等對制備的催化劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征;以剛果紅染料為探針化合物,組成鈷銅草酸鹽/過氧化氫異相芬頓體系,來研究鈷銅草酸鹽的催化性能;主要研究染料初始濃度、溶液起始pH、反應(yīng)溫度、過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)等對剛果紅降解率的影響。溶液的起始pH和H2O2濃度是兩個關(guān)鍵因素,溶液的起始pH、H2O2濃度和流失到溶液中的金屬離子濃度是揭示其反應(yīng)機(jī)理的重要因素。實驗機(jī)理的結(jié)果表明,羥基自由基在降解剛果紅染料大分子時起到主要的作用,...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 染料廢水的特征及危害
1.2.1 染料廢水的特征
1.2.2 染料廢水的危害
1.3 染料廢水的常規(guī)處理方法
1.3.1 物理法
1.3.2 生物法
1.3.3 化學(xué)法
1.4 染料廢水處理的高級氧化技術(shù)
1.4.1 超臨界水氧化法
1.4.2 臭氧氧化法
1.4.3 電催化氧化
1.4.4 光催化氧化法
1.4.5 Fenton氧化法
1.4.6 異相芬頓氧化法
1.5 本課題的提出、研究思路及內(nèi)容
1.5.1 本課題的提出
1.5.2 研究思路及內(nèi)容
第二章 納米纖維狀鈷銅基草酸鹽催化降解剛果紅的研究
2.1 實驗材料與設(shè)備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的測定
2.2.2 催化劑納米結(jié)構(gòu)鈷銅草酸鹽的制備
2.2.3 納米鈷銅草酸鹽的表征
2.2.4 納米纖維結(jié)構(gòu)鈷銅草酸鹽催化性能的研究
2.2.5 催化劑穩(wěn)定性的測試
2.2.6 雙氧水濃度的測定
2.2.7 鈷銅草酸鹽/H_2O_2體系催化反應(yīng)中活性物種的檢測
2.2.8 反應(yīng)前后催化劑的XPS測試
2.2.9 剛果紅染料溶液的LC-MS的測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑的表征
2.3.2 不同體系催化劑的催化性能的分析
2.3.3 鈷銅草酸鹽/H_2O_2催化氧化體系的影響因素
2.3.4 溶液中Co~(2+)和Cu~(2+)的濃度以及其對吸光度的影響
2.3.5 催化劑的循環(huán)使用次數(shù)性能
2.3.6 反應(yīng)前后催化劑的物相變化
2.3.7 鈷銅草酸鹽/H_2O_2體系催化氧化的機(jī)理研究
2.3.8 鈷銅草酸鹽/H_2O_2體系降解剛果紅途徑的分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 納米鈷銅基氧化物催化降解剛果紅的研究
3.1 實驗材料與設(shè)備
3.1.1 實驗材料
3.1.2 實驗儀器
3.2 實驗方法
3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的測定
3.2.2 催化劑納米結(jié)構(gòu)鈷銅氧化物的制備
3.2.3 納米鈷銅草酸鹽的表征
3.2.4 納米結(jié)構(gòu)鈷銅氧化物催化性能的研究
3.2.5 催化劑穩(wěn)定性的測試
3.2.6 雙氧水濃度的測定
3.2.7 鈷銅草酸鹽/H_2O_2體系催化反應(yīng)中活性物種的檢測
3.2.8 剛果紅染料溶液的LC-MS的測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 催化劑的表征
3.3.2 不同催化劑的催化性能的分析
3.3.3 鈷銅草酸鹽/H_2O_2催化氧化體系的影響因素
3.3.4 溶液中Co~(2+)和Cu~(2+)的濃度以及其H_2O_2的變化
3.3.5 催化劑的循環(huán)使用次數(shù)性能
3.3.6 鈷銅氧化物/H_2O_2體系催化氧化的機(jī)理研究
3.3.7 鈷銅氧化物/H_2O_2體系降解剛果紅途徑的分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3675070
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 染料廢水的特征及危害
1.2.1 染料廢水的特征
1.2.2 染料廢水的危害
1.3 染料廢水的常規(guī)處理方法
1.3.1 物理法
1.3.2 生物法
1.3.3 化學(xué)法
1.4 染料廢水處理的高級氧化技術(shù)
1.4.1 超臨界水氧化法
1.4.2 臭氧氧化法
1.4.3 電催化氧化
1.4.4 光催化氧化法
1.4.5 Fenton氧化法
1.4.6 異相芬頓氧化法
1.5 本課題的提出、研究思路及內(nèi)容
1.5.1 本課題的提出
1.5.2 研究思路及內(nèi)容
第二章 納米纖維狀鈷銅基草酸鹽催化降解剛果紅的研究
2.1 實驗材料與設(shè)備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的測定
2.2.2 催化劑納米結(jié)構(gòu)鈷銅草酸鹽的制備
2.2.3 納米鈷銅草酸鹽的表征
2.2.4 納米纖維結(jié)構(gòu)鈷銅草酸鹽催化性能的研究
2.2.5 催化劑穩(wěn)定性的測試
2.2.6 雙氧水濃度的測定
2.2.7 鈷銅草酸鹽/H_2O_2體系催化反應(yīng)中活性物種的檢測
2.2.8 反應(yīng)前后催化劑的XPS測試
2.2.9 剛果紅染料溶液的LC-MS的測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑的表征
2.3.2 不同體系催化劑的催化性能的分析
2.3.3 鈷銅草酸鹽/H_2O_2催化氧化體系的影響因素
2.3.4 溶液中Co~(2+)和Cu~(2+)的濃度以及其對吸光度的影響
2.3.5 催化劑的循環(huán)使用次數(shù)性能
2.3.6 反應(yīng)前后催化劑的物相變化
2.3.7 鈷銅草酸鹽/H_2O_2體系催化氧化的機(jī)理研究
2.3.8 鈷銅草酸鹽/H_2O_2體系降解剛果紅途徑的分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 納米鈷銅基氧化物催化降解剛果紅的研究
3.1 實驗材料與設(shè)備
3.1.1 實驗材料
3.1.2 實驗儀器
3.2 實驗方法
3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的測定
3.2.2 催化劑納米結(jié)構(gòu)鈷銅氧化物的制備
3.2.3 納米鈷銅草酸鹽的表征
3.2.4 納米結(jié)構(gòu)鈷銅氧化物催化性能的研究
3.2.5 催化劑穩(wěn)定性的測試
3.2.6 雙氧水濃度的測定
3.2.7 鈷銅草酸鹽/H_2O_2體系催化反應(yīng)中活性物種的檢測
3.2.8 剛果紅染料溶液的LC-MS的測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 催化劑的表征
3.3.2 不同催化劑的催化性能的分析
3.3.3 鈷銅草酸鹽/H_2O_2催化氧化體系的影響因素
3.3.4 溶液中Co~(2+)和Cu~(2+)的濃度以及其H_2O_2的變化
3.3.5 催化劑的循環(huán)使用次數(shù)性能
3.3.6 鈷銅氧化物/H_2O_2體系催化氧化的機(jī)理研究
3.3.7 鈷銅氧化物/H_2O_2體系降解剛果紅途徑的分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3675070
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