Fe 2 O 3 /MCM-41吸附去除及催化H 2 O 2 /PMS降解 RhB 的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 23:56
染料廢水具有色度大、難降解的特點(diǎn),一般的生化處理方法并不適用。而以芬頓技術(shù)為代表的高級氧化技術(shù)由于其原料消耗大、pH應(yīng)用范圍窄以及回收利用困難的缺陷限制了其廣泛應(yīng)用。為解決以上問題,本文采用浸漬法制備Fe2O3/MCM-41負(fù)載型催化劑,分別開展吸附、催化雙氧水/過硫酸氫鉀三種不同體系去除羅丹明B的研究,考察各因素對羅丹明B去除的影響,并且對吸附去除及催化降解的機(jī)理進(jìn)行了探討。首先,以浸漬法制備鐵含量為7%的Fe2O3/MCM-41復(fù)合材料吸附羅丹明B溶液,考察了溶液pH值、溫度及Fe2O3/MCM-41用量等因素對吸附的影響。在pH值為4,Fe2O3/MCM-41用量0.4 g,溫度為20℃的條件下吸附120 min,羅丹明B的去除率能達(dá)到93.7%。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合結(jié)果表明,Lagergren擬二級動(dòng)力學(xué)模型能準(zhǔn)確描述各因素對吸附速率的影響。內(nèi)擴(kuò)散模型對吸附機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn),顆粒內(nèi)擴(kuò)散并不是吸附過程的唯一控制步驟。...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 染料廢水
1.1.1 染料廢水的種類
1.1.2 染料廢水的處理方法
1.2 物理處理法
1.2.1 萃取法
1.2.2 混凝沉淀法
1.2.3 膜分離法
1.2.4 吸附法
1.3 生物處理法
1.4 化學(xué)處理法
1.4.1 氯氧化法
1.4.2 電化學(xué)法
1.5 高級氧化技術(shù)
1.5.1 超臨界水氧化技術(shù)
1.5.2 臭氧氧化技術(shù)
1.5.3 光催化技術(shù)
1.5.4 類芬頓氧化技術(shù)
1.5.5 過硫酸氫鉀氧化技術(shù)
1.6 本課題研究的目的與內(nèi)容
2O3/MCM-41對羅丹明B的吸附性能研究">2 Fe2O3/MCM-41對羅丹明B的吸附性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.3 樣品制備
2O3/MCM-41吸附羅丹明B實(shí)驗(yàn)"> 2.2.4 Fe2O3/MCM-41吸附羅丹明B實(shí)驗(yàn)
2.2.5 羅丹明B溶液最大吸收波長
2.2.6 不同濃度下羅丹明B溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.2.7 催化劑表征
2.2.8 吸附動(dòng)力學(xué)研究
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑XRD表征
2.3.2 掃描電鏡和能譜分析
2.3.3 反應(yīng)溫度對羅丹明B去除的影響
2.3.4 pH值對羅丹明B去除的影響
2.3.5 吸附劑用量對羅丹明B去除的影響
2.3.6 染料初始濃度對羅丹明B去除的影響
2.3.7 紅外光譜分析
2.3.8 溫度對吸附速率的影響
2.3.9 廢水濃度對吸附速率的影響
2.3.10 吸附劑用量對吸附速率的影響
2.3.11 pH值對吸附速率的影響
2.4 本章小結(jié)
2O3/MCM-41類芬頓催化降解羅丹明B的研究">3 Fe2O3/MCM-41類芬頓催化降解羅丹明B的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 化學(xué)試劑及原料
3.2.2 催化劑制備
3.2.3 降解羅丹明B批實(shí)驗(yàn)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 染料初始濃度對羅丹明B降解率的影響
3.3.2 反應(yīng)溫度對羅丹明B降解率的影響
3.3.3 催化劑用量對羅丹明B降解率的影響
3.3.4 雙氧水濃度對羅丹明B降解率的影響
3.3.5 pH值對羅丹明B降解率的影響
3.3.6 對比實(shí)驗(yàn)
3.3.7 吸附在類芬頓體系中的作用
3.3.8 類芬頓體系降解羅丹明B的機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
2O3/MCM41過硫酸氫鉀降解染料廢水的研究">4 Fe2O3/MCM41過硫酸氫鉀降解染料廢水的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 化學(xué)試劑與原料
4.2.2 催化劑制備
4.2.3 降解羅丹明B批實(shí)驗(yàn)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 溫度對羅丹明B降解率的影響
4.3.2 PMS用量對羅丹明B降解率的影響
2O3/MCM-41投加量對羅丹明B降解率的影響"> 4.3.3 Fe2O3/MCM-41投加量對羅丹明B降解率的影響
4.3.4 pH值對羅丹明B降解率的影響
4.3.5 染料初始濃度對羅丹明B降解率的影響
4.3.6 不同處理方法對羅丹明B去除率的影響
4.3.7 廢水處理前后羅丹明B的紫外-可見光譜
4.3.8 不同自由基抑制劑對羅丹明B降解率的影響
2O3/MCM41PMS體系對于不同染料的降解"> 4.3.9 Fe2O3/MCM41PMS體系對于不同染料的降解
2O3/MCM-41的紅外光譜分析"> 4.3.10 Fe2O3/MCM-41的紅外光譜分析
2O3/MCM41PMS體系降解羅丹明B的機(jī)制研究"> 4.3.11 Fe2O3/MCM41PMS體系降解羅丹明B的機(jī)制研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位論文期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超濾分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用[J]. 馬志遠(yuǎn). 資源節(jié)約與環(huán)保. 2015(10)
[2]Co-Fe/SBA-15與過一硫酸鹽聯(lián)用非均相催化降解水中染料羅丹明B(英文)[J]. 胡龍興,楊帆,鄒聯(lián)沛,袁航,胡星. 催化學(xué)報(bào). 2015(10)
[3]鹽酸改性粉煤灰吸附處理大紅染料溶液研究[J]. 王占華,孫雪景,周兵,趙玉鑫,戰(zhàn)乃巖. 東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[4]Fe-MCM-41催化臭氧氧化間甲酚廢水[J]. 孫文靜,王亞旻,衛(wèi)皇曌,王森,李旭寧,李敬美,孫承林,安路陽. 環(huán)境科學(xué). 2015(04)
[5]Heterogeneous Fenton-like degradation of 4-chlorophenol using iron/ordered mesoporous carbon catalyst[J]. Feng Duan,Yuezhu Yang,Yuping Li,Hongbin Cao,Yi Wang,Yi Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2014(05)
[6]Degradation of organic pollutants by a Co3O4 -graphite composite electrode in an electro-Fenton-like system[J]. LIU Shuan,GU Yan,WANG ShuLian,ZHANG Yu,FANG YanFen,JOHNSON David M,HUANG YingPing. Chinese Science Bulletin. 2013(19)
[7]改性Fenton試劑處理模擬苯酚廢水研究[J]. 付益?zhèn)?于云江,馮俊生,陶靜. 環(huán)境衛(wèi)生學(xué)雜志. 2013(03)
[8]粉煤灰負(fù)載鐵離子催化氧化活性黃染料廢水[J]. 商丹紅,張志生,胡晨爽. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]鐵炭微電解法、Fenton氧化法處理印染廢水的效果比較[J]. 丁紹蘭,汪晶,杜虎. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[10]染料廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 任南琪,周顯嬌,郭婉茜,楊珊珊. 化工學(xué)報(bào). 2013(01)
碩士論文
[1]超臨界水氧化處理復(fù)雜成分有機(jī)廢水特性研究[D]. 馬明奇.大連理工大學(xué) 2013
[2]基于SiO2/MCM-41環(huán)境功能材料的構(gòu)筑及其在水處理中的應(yīng)用研究[D]. 王勤勤.西北大學(xué) 2013
[3]膨潤土對廢水中甲基紫和中性紅的吸附性能研究[D]. 鄺應(yīng)林.南華大學(xué) 2012
[4]多孔材料吸附去除染料廢水中有機(jī)染料的研究[D]. 董衍玲.哈爾濱師范大學(xué) 2011
[5]多相類芬頓法對甲基橙染料廢水的降解研究[D]. 何新鳳.陜西師范大學(xué) 2011
[6]錳氧化物改性沸石(MOCZ)對羅丹明B和4-氯苯酚的吸附研究[D]. 馬江雁.鄭州大學(xué) 2010
[7]非均相催化臭氧氧化活性染料廢水的研究[D]. 王軍芳.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2981781
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 染料廢水
1.1.1 染料廢水的種類
1.1.2 染料廢水的處理方法
1.2 物理處理法
1.2.1 萃取法
1.2.2 混凝沉淀法
1.2.3 膜分離法
1.2.4 吸附法
1.3 生物處理法
1.4 化學(xué)處理法
1.4.1 氯氧化法
1.4.2 電化學(xué)法
1.5 高級氧化技術(shù)
1.5.1 超臨界水氧化技術(shù)
1.5.2 臭氧氧化技術(shù)
1.5.3 光催化技術(shù)
1.5.4 類芬頓氧化技術(shù)
1.5.5 過硫酸氫鉀氧化技術(shù)
1.6 本課題研究的目的與內(nèi)容
2O3/MCM-41對羅丹明B的吸附性能研究">2 Fe2O3/MCM-41對羅丹明B的吸附性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.3 樣品制備
2O3/MCM-41吸附羅丹明B實(shí)驗(yàn)"> 2.2.4 Fe2O3/MCM-41吸附羅丹明B實(shí)驗(yàn)
2.2.5 羅丹明B溶液最大吸收波長
2.2.6 不同濃度下羅丹明B溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.2.7 催化劑表征
2.2.8 吸附動(dòng)力學(xué)研究
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑XRD表征
2.3.2 掃描電鏡和能譜分析
2.3.3 反應(yīng)溫度對羅丹明B去除的影響
2.3.4 pH值對羅丹明B去除的影響
2.3.5 吸附劑用量對羅丹明B去除的影響
2.3.6 染料初始濃度對羅丹明B去除的影響
2.3.7 紅外光譜分析
2.3.8 溫度對吸附速率的影響
2.3.9 廢水濃度對吸附速率的影響
2.3.10 吸附劑用量對吸附速率的影響
2.3.11 pH值對吸附速率的影響
2.4 本章小結(jié)
2O3/MCM-41類芬頓催化降解羅丹明B的研究">3 Fe2O3/MCM-41類芬頓催化降解羅丹明B的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 化學(xué)試劑及原料
3.2.2 催化劑制備
3.2.3 降解羅丹明B批實(shí)驗(yàn)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 染料初始濃度對羅丹明B降解率的影響
3.3.2 反應(yīng)溫度對羅丹明B降解率的影響
3.3.3 催化劑用量對羅丹明B降解率的影響
3.3.4 雙氧水濃度對羅丹明B降解率的影響
3.3.5 pH值對羅丹明B降解率的影響
3.3.6 對比實(shí)驗(yàn)
3.3.7 吸附在類芬頓體系中的作用
3.3.8 類芬頓體系降解羅丹明B的機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
2O3/MCM41過硫酸氫鉀降解染料廢水的研究">4 Fe2O3/MCM41過硫酸氫鉀降解染料廢水的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 化學(xué)試劑與原料
4.2.2 催化劑制備
4.2.3 降解羅丹明B批實(shí)驗(yàn)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 溫度對羅丹明B降解率的影響
4.3.2 PMS用量對羅丹明B降解率的影響
2O3/MCM-41投加量對羅丹明B降解率的影響"> 4.3.3 Fe2O3/MCM-41投加量對羅丹明B降解率的影響
4.3.4 pH值對羅丹明B降解率的影響
4.3.5 染料初始濃度對羅丹明B降解率的影響
4.3.6 不同處理方法對羅丹明B去除率的影響
4.3.7 廢水處理前后羅丹明B的紫外-可見光譜
4.3.8 不同自由基抑制劑對羅丹明B降解率的影響
2O3/MCM41PMS體系對于不同染料的降解"> 4.3.9 Fe2O3/MCM41PMS體系對于不同染料的降解
2O3/MCM-41的紅外光譜分析"> 4.3.10 Fe2O3/MCM-41的紅外光譜分析
2O3/MCM41PMS體系降解羅丹明B的機(jī)制研究"> 4.3.11 Fe2O3/MCM41PMS體系降解羅丹明B的機(jī)制研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位論文期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超濾分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用[J]. 馬志遠(yuǎn). 資源節(jié)約與環(huán)保. 2015(10)
[2]Co-Fe/SBA-15與過一硫酸鹽聯(lián)用非均相催化降解水中染料羅丹明B(英文)[J]. 胡龍興,楊帆,鄒聯(lián)沛,袁航,胡星. 催化學(xué)報(bào). 2015(10)
[3]鹽酸改性粉煤灰吸附處理大紅染料溶液研究[J]. 王占華,孫雪景,周兵,趙玉鑫,戰(zhàn)乃巖. 東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[4]Fe-MCM-41催化臭氧氧化間甲酚廢水[J]. 孫文靜,王亞旻,衛(wèi)皇曌,王森,李旭寧,李敬美,孫承林,安路陽. 環(huán)境科學(xué). 2015(04)
[5]Heterogeneous Fenton-like degradation of 4-chlorophenol using iron/ordered mesoporous carbon catalyst[J]. Feng Duan,Yuezhu Yang,Yuping Li,Hongbin Cao,Yi Wang,Yi Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2014(05)
[6]Degradation of organic pollutants by a Co3O4 -graphite composite electrode in an electro-Fenton-like system[J]. LIU Shuan,GU Yan,WANG ShuLian,ZHANG Yu,FANG YanFen,JOHNSON David M,HUANG YingPing. Chinese Science Bulletin. 2013(19)
[7]改性Fenton試劑處理模擬苯酚廢水研究[J]. 付益?zhèn)?于云江,馮俊生,陶靜. 環(huán)境衛(wèi)生學(xué)雜志. 2013(03)
[8]粉煤灰負(fù)載鐵離子催化氧化活性黃染料廢水[J]. 商丹紅,張志生,胡晨爽. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]鐵炭微電解法、Fenton氧化法處理印染廢水的效果比較[J]. 丁紹蘭,汪晶,杜虎. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[10]染料廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 任南琪,周顯嬌,郭婉茜,楊珊珊. 化工學(xué)報(bào). 2013(01)
碩士論文
[1]超臨界水氧化處理復(fù)雜成分有機(jī)廢水特性研究[D]. 馬明奇.大連理工大學(xué) 2013
[2]基于SiO2/MCM-41環(huán)境功能材料的構(gòu)筑及其在水處理中的應(yīng)用研究[D]. 王勤勤.西北大學(xué) 2013
[3]膨潤土對廢水中甲基紫和中性紅的吸附性能研究[D]. 鄺應(yīng)林.南華大學(xué) 2012
[4]多孔材料吸附去除染料廢水中有機(jī)染料的研究[D]. 董衍玲.哈爾濱師范大學(xué) 2011
[5]多相類芬頓法對甲基橙染料廢水的降解研究[D]. 何新鳳.陜西師范大學(xué) 2011
[6]錳氧化物改性沸石(MOCZ)對羅丹明B和4-氯苯酚的吸附研究[D]. 馬江雁.鄭州大學(xué) 2010
[7]非均相催化臭氧氧化活性染料廢水的研究[D]. 王軍芳.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2981781
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