Fe(Ⅲ)/過(guò)硫酸鹽體系降解有機(jī)污染物及其機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-03 13:33
染料工業(yè)廢水是水環(huán)境污染中持久性難降解有機(jī)污染物的主要來(lái)源之一,本文以羅丹明B染料模擬廢水為研究對(duì)象,采用均相Fe(III)/PS體系和非均相Fe2(Mo O4)3/PS體系產(chǎn)生的硫酸根自由基對(duì)其進(jìn)行降解。實(shí)驗(yàn)著重考察均相Fe(III)/PS體系的影響因素、無(wú)機(jī)陰離子的影響,并對(duì)其降解動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探討;實(shí)驗(yàn)還探究非均相Fe2(Mo O4)3/PS體系的影響因素、催化劑的重復(fù)利用性及催化機(jī)理,并分析Rh B在硫酸根自由基作用下可能的降解途徑;獲得的主要結(jié)果和結(jié)論如下所示:(1)均相Fe(III)/PS體系中,Rh B降解率與Fe(III)和過(guò)硫酸鹽投加量、反應(yīng)初始p H值等因素相關(guān)。當(dāng)Rh B初始濃度為25 mg/L、Fe(III)及過(guò)硫酸鹽濃度均為1 mmol/L,初始p H值為3.0的條件下,反應(yīng)30 min后Rh B降解率可達(dá)98.39%。通過(guò)建立降解動(dòng)力學(xué)模擬發(fā)現(xiàn),均相Fe(III)/PS體系降解Rh B符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),動(dòng)力學(xué)常數(shù)k與Fe(III)濃度和過(guò)硫酸鹽濃度成正比,與Rh B初始濃度成反比。(2)無(wú)機(jī)陰離子對(duì)均相Fe(III)/PS體系的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加...
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 染料廢水概述
1.2.1 染料廢水的特點(diǎn)
1.2.2 染料廢水處理技術(shù)的發(fā)展
1.3 基于硫酸根自由基的高級(jí)氧化技術(shù)
1.3.1 過(guò)硫酸鹽活化方法及其在有機(jī)污染物處理中應(yīng)用
1.3.2 鐵活化過(guò)硫酸鹽及其應(yīng)用
1.4 研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 研究目的及內(nèi)容
1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 催化劑的制備及表征
2.1.1 催化劑Fe2(MoO4)3的制備
2.1.2 催化劑Fe2(MoO4)3的表征方法
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 均相Fe(Ⅲ)/PS體系降解染料RhB
2.2.2 非均相Fe2(MoO4)3/PS體系降解染料RhB
2.3 分析測(cè)試方法
2.3.1 RhB濃度及降解率的測(cè)定
2.3.2 總有機(jī)碳的測(cè)定
2.3.3 UV-vis光譜分析
2.3.4 Fe(Ⅲ)的測(cè)定
2.3.5 RhB降解中間產(chǎn)物的測(cè)定
第三章 均相Fe(Ⅲ)/PS體系降解染料RhB
3.1 不同鐵鹽種類對(duì)RhB降解效果的影響
3.2 均相Fe(Ⅲ)/PS體系降解RhB單因素影響研究
3.2.1 RhB初始濃度
3.2.2 Fe(Ⅲ)濃度
3.2.3 過(guò)硫酸鹽濃度
3.2.4 初始pH值
3.3 無(wú)機(jī)陰離子對(duì)RhB降解效果的影響
3.3.1 Cl-
3.3.2 NO3
-
3.3.3 SO4
2-
3.3.4 H2PO4
-
3.4 Fe(Ⅲ)濃度變化及循環(huán)利用
3.4.1 Fe(Ⅲ)濃度變化
3.4.2 循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)
3.5 Fe(Ⅲ)/PS體系產(chǎn)生硫酸根自由基對(duì)RhB脫色機(jī)理分析
3.5.1 Fe(Ⅲ)/PS體系中自由基的鑒別
3.5.2 Fe(Ⅲ)/PS體系降解RhB過(guò)程中的UV-vis光譜圖及礦化分析
3.5.3 Fe(Ⅲ)/PS體系降解RhB中間產(chǎn)物分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 Fe2(MoO4)3活化過(guò)硫酸鹽降解染料RhB
4.1 催化劑Fe2(MoO4)3的表征
4.1.1 XRD
4.1.2 SEM&EDS
4.1.3 FTIR
4.1.4 XPS
4.2 非均相Fe2(MoO4)3/PS體系降解染料RhB
4.2.1 RhB初始濃度
4.2.2 過(guò)硫酸鹽濃度
4.2.3 Fe2(MoO4)3投加量
4.2.4 初始pH
4.3 催化劑Fe2(MoO4)3的穩(wěn)定性及重復(fù)利用性
4.4 Fe2(MoO4)3/PS體系產(chǎn)生硫酸根自由基對(duì)RhB脫色機(jī)理分析
4.4.1 Fe2(MoO4)3/PS體系中自由基的鑒別
4.4.2 Fe2(MoO4)3/PS體系降解RhB過(guò)程中的UV-vis光譜圖及礦化分析
4.4.3 Fe2(MoO4)3/PS體系降解RhB中間產(chǎn)物分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 Fe(Ⅲ)/過(guò)硫酸鹽體系產(chǎn)生硫酸根自由基機(jī)理
5.1 Fe(Ⅲ)活化過(guò)硫酸鹽機(jī)理分析
5.2 Fe2(MoO4)3活化過(guò)硫酸鹽機(jī)理分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
本文編號(hào):3806797
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 染料廢水概述
1.2.1 染料廢水的特點(diǎn)
1.2.2 染料廢水處理技術(shù)的發(fā)展
1.3 基于硫酸根自由基的高級(jí)氧化技術(shù)
1.3.1 過(guò)硫酸鹽活化方法及其在有機(jī)污染物處理中應(yīng)用
1.3.2 鐵活化過(guò)硫酸鹽及其應(yīng)用
1.4 研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 研究目的及內(nèi)容
1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 催化劑的制備及表征
2.1.1 催化劑Fe2(MoO4)3的制備
2.1.2 催化劑Fe2(MoO4)3的表征方法
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 均相Fe(Ⅲ)/PS體系降解染料RhB
2.2.2 非均相Fe2(MoO4)3/PS體系降解染料RhB
2.3 分析測(cè)試方法
2.3.1 RhB濃度及降解率的測(cè)定
2.3.2 總有機(jī)碳的測(cè)定
2.3.3 UV-vis光譜分析
2.3.4 Fe(Ⅲ)的測(cè)定
2.3.5 RhB降解中間產(chǎn)物的測(cè)定
第三章 均相Fe(Ⅲ)/PS體系降解染料RhB
3.1 不同鐵鹽種類對(duì)RhB降解效果的影響
3.2 均相Fe(Ⅲ)/PS體系降解RhB單因素影響研究
3.2.1 RhB初始濃度
3.2.2 Fe(Ⅲ)濃度
3.2.3 過(guò)硫酸鹽濃度
3.2.4 初始pH值
3.3 無(wú)機(jī)陰離子對(duì)RhB降解效果的影響
3.3.1 Cl-
-
2-
-
3.4.1 Fe(Ⅲ)濃度變化
3.4.2 循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)
3.5 Fe(Ⅲ)/PS體系產(chǎn)生硫酸根自由基對(duì)RhB脫色機(jī)理分析
3.5.1 Fe(Ⅲ)/PS體系中自由基的鑒別
3.5.2 Fe(Ⅲ)/PS體系降解RhB過(guò)程中的UV-vis光譜圖及礦化分析
3.5.3 Fe(Ⅲ)/PS體系降解RhB中間產(chǎn)物分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 Fe2(MoO4)3活化過(guò)硫酸鹽降解染料RhB
4.1 催化劑Fe2(MoO4)3的表征
4.1.1 XRD
4.1.2 SEM&EDS
4.1.3 FTIR
4.1.4 XPS
4.2 非均相Fe2(MoO4)3/PS體系降解染料RhB
4.2.1 RhB初始濃度
4.2.2 過(guò)硫酸鹽濃度
4.2.3 Fe2(MoO4)3投加量
4.2.4 初始pH
4.3 催化劑Fe2(MoO4)3的穩(wěn)定性及重復(fù)利用性
4.4 Fe2(MoO4)3/PS體系產(chǎn)生硫酸根自由基對(duì)RhB脫色機(jī)理分析
4.4.1 Fe2(MoO4)3/PS體系中自由基的鑒別
4.4.2 Fe2(MoO4)3/PS體系降解RhB過(guò)程中的UV-vis光譜圖及礦化分析
4.4.3 Fe2(MoO4)3/PS體系降解RhB中間產(chǎn)物分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 Fe(Ⅲ)/過(guò)硫酸鹽體系產(chǎn)生硫酸根自由基機(jī)理
5.1 Fe(Ⅲ)活化過(guò)硫酸鹽機(jī)理分析
5.2 Fe2(MoO4)3活化過(guò)硫酸鹽機(jī)理分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
本文編號(hào):3806797
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