本文關(guān)鍵詞：花狀介孔氧化鋁的制備及在廢水處理中的應(yīng)用

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【摘要】：介孔氧化鋁具有高比表面積、高熱穩(wěn)定性、大的孔容積和窄的孔徑分布等特點(diǎn)在催化、吸附、光學(xué)、化學(xué)過程等領(lǐng)域中具有重要的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。氧化鋁常規(guī)的制備方法有溶膠-凝膠法、納米鑄造法、水熱法等。這些制備方法均存在一定的缺陷,比如制備工藝復(fù)雜,消耗大量的溶劑造成高的生產(chǎn)成本,煅燒過程中產(chǎn)生有毒有害氣體污染環(huán)境。目前,介孔氧化鋁主要用作汽車尾氣處理的催化劑載體,而其在于污水處理上的應(yīng)用鮮有報(bào)道。針對(duì)上述問題本文采用流變相法以小分子表面活性劑膽酸鈉作為模板劑兼小分子絡(luò)合劑合成具有特殊形貌的花狀介孔氧化鋁,并通過摻雜稀土金屬來提高氧化鋁的比表面積同時(shí)增強(qiáng)其熱穩(wěn)定性。最后將制備的花狀介孔氧化鋁應(yīng)用于染料廢水處理上,一方面通過吸附的方法除去染料廢水中的有機(jī)染料,另一方面將其作為催化劑載體,負(fù)載納米氧化鐵合成一種負(fù)載型的γ-Al2O3/Fe2O3類Fenton催化劑,催化降解模擬染料廢水中的有機(jī)染料。取得了以下具有參考價(jià)值的研究結(jié)果：1、在流變相法制備介孔γ氧化鋁的研究中發(fā)現(xiàn),加入小分子膽酸鈉(Nach)可以提高氧化鋁的比表面積。此外,摻入一定量的稀土金屬還可以在一定程度上提高產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性和比表面積。研究發(fā)現(xiàn), 當(dāng)物質(zhì)的量比n(La):n(Nach):n(Al)=0.03:0.05:1時(shí),樣品經(jīng)550℃煅燒4h后,產(chǎn)物的比表面積為369m2/g,孔容量為1.79 cm3/g,孔徑分布集中于7.7nm左右。2、在花狀介孔氧化鋁在吸附酸性鉻藍(lán)K模擬染料廢水的應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn),花狀介孔氧化鋁對(duì)酸性鉻藍(lán)K模擬染料廢水有非常好的吸附效果,吸附實(shí)驗(yàn)在1.5 h內(nèi)即可達(dá)到吸附平衡。該吸附過程是一種能自發(fā)進(jìn)行的吸熱過程,其吸附等溫線符合Freundlich等溫吸附模型、吸附過程與偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型相吻合,且吸附劑具有非常高的再生率。3、在花狀介孔氧化鋁上負(fù)載催化劑氧化鐵制備類Fenton催化劑γ-Al2O3/Fe2O3并將其應(yīng)用于催化降解染料廢水的研究中發(fā)現(xiàn),Fe的最佳負(fù)載量為15%,該催化劑克服了傳統(tǒng)Fenton催化劑對(duì)強(qiáng)酸性環(huán)境的依賴,拓寬了Fenton催化劑的使用范圍；γ-Al2O3/Fe2O3催化劑降解AK染料廢水的過程為一級(jí)反應(yīng),其中H2O2的最佳投加量為70 mmol/L,升高溫度有助于提高催化效率,并且催化劑具有較好的重用性。
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;O643.36

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本文編號(hào)：1260335