固體堿MgO催化臭氧化有機物的性能研究
發(fā)布時間:2021-05-09 00:39
本文首先從臭氧的物理化學性質及其與物質的反應出發(fā),介紹了臭氧在水處理中的應用及存在的缺陷;诔粞躅惛呒壯趸夹g的研究現狀和工業(yè)實際應用的要求,結合固體堿MgO的特性及應用潛力,研究了中性條件下,MgO/O3-1(利用兩種不同的方法制備了MgO/GAC,其中本文中直接熱分解法命名為MgO/GAC-1,沉淀煅燒法記為MgO/GAC-2)降解乙酸及敵草隆的效能;同時也研究了MgO在臭氧化烯烴化合物制備醛類化合物性能。當溶液pH在511的范圍內,MgO/GAC-1對乙酸的降解均有較好的效果,當pH為7.0,反應30分鐘時,催化劑MgO/GAC-1的引入使乙酸在O3中的去除率增加了33.8%。并且MgO/GAC-1的穩(wěn)定性比MgO/GAC-2較高,在重復十幾次試驗后,催化劑依然效果如初。在敵草隆的降解實驗中在不同初始pH條件下臭氧化的效率提升幅度為15%-35%。并且能阻止由于敵草隆分解成小分子酸引起的pH下降問題,溶液維持中堿性有利于提高臭氧化效率。因此,該體系的作用機制,MgO/GAC-1的加入一方面可以有效改善溶液pH,促進臭氧分解;另一方面可...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學浙江省
【文章頁數】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 選題的意義與背景
1.2 臭氧及其相關性質
1.2.1 臭氧的制備
1.2.2 臭氧的物理性質
1.2.3 臭氧的化學性質
1.2.4 臭氧類化學反應
1.3 臭氧在水處理中的應用
1.3.1 臭氧在水中的化學性質
1.3.2 臭氧在水處理過程中的反應原理
1.3.3 單獨臭氧在水處理中的缺陷
1.4 臭氧在水處理中的發(fā)展進程
1.4.1 高級氧化技術
1.4.2 金屬均相異相催化臭氧化技術
1.5 固體堿催化臭氧化降解有機物
1.5.1 固體堿催化劑的定義以及種類
1.5.2 固體堿催化劑在催化臭氧化降解有機物中的應用
1.6 臭氧和固體堿在有機合成中的反應
1.6.1 criegee機理
1.6.2 固體堿在有機合成中的應用
1.6.3 固體堿制備方法
1.6.4 MgO固體堿催化劑的活性中心及反應機理
1.6.5 MgO固體堿催化劑的表征
1.7 本論文研究目的與主要內容
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料與儀器
2.1.1 實驗藥品
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗裝置流程
2.3 實驗分析方法
2.3.1 氣相中臭氧濃度的測定
2.3.2 液相中臭氧濃度的測定
2.3.3 過氧化氫化學分析法[K_2TiO(C_2O_4)_2·2H_2O]
2.3.4 溶液中有機物濃度的測定
2.3.5 催化劑的表征
2.3.6 溶液中·OH量的測定
2.3.7 反應體系中R_(ct)的物理意義及求算方法
第三章 中性條件下MgO/GAC-1降解乙酸
3.1 引言
3.2 催化劑的制備以及分析方法
3.3 實驗條件及操作方法
3.4 表征結果與討論
3.4.1 XRD和BET表征
3.4.2 SEM測試
3.4.3 CO_2-TPD測試
3.5 結果與討論
3.5.1 MgO/GAC-1 的比表面積對降解乙酸的影響
3.5.2 臭氧投加量對降解乙酸的影響
3.5.3 MgO/GAC-1 的量對反應的影響
3.5.4 O_3與MgO/GAC-1/O_3在反應過程中pH的變化
3.5.5 不同初始pH下乙酸的降解率
3.5.6 O_3與MgO/GAC-1/O_3在反應過程中的R_(ct)
3.5.7 MgO/GAC-1重復性的研究
3.6 結論
第四章 MgO/GAC-1催化臭氧化降解敵草隆
4.1 引言
4.2 實驗步驟
4.3 結果與討論
4.3.1 臭氧投加量對敵草隆降解的影響
4.3.2 不同初始pH下MgO/GAC-1/O_3對敵草隆的吸附效率
4.3.3 不同初始pH下O_3與MgO/GAC-1/O_3過程中pH的變化
4.3.4 不同初始pH下O_3與MgO/GAC-1/O_3對敵草隆的降解效率
4.4 結論
第五章 MgO催化臭氧化肉桂醛合成苯甲醛
5.1 引言
5.2 實驗步驟以及分析方法
5.3 實驗結果與討論
5.3.1 FT-IR測試
5.3.2 不同溶劑對生成苯甲醛的影響
5.3.3 溫度對生成苯甲醛收率的影響
5.3.4 O_2的流速對生成苯甲醛的影響
5.3.5 催化劑的濃度對生成苯甲醛的影響
5.3.6 O_3與MgO/O_3催化臭氧化肉桂醛反應產物分析
5.3.7 O_3 與MgO/O_3催化臭氧化肉桂醛反應中生成的 H_2O_2 的量
5.3.8 O_3與MgO/O_3催化臭氧化肉桂醛反應中溶解臭氧的量
5.4 結論
第六章 總結與展望
6.1 研究總結
6.2 工作展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及成果
致謝
本文編號:3176271
【文章來源】:浙江工業(yè)大學浙江省
【文章頁數】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 選題的意義與背景
1.2 臭氧及其相關性質
1.2.1 臭氧的制備
1.2.2 臭氧的物理性質
1.2.3 臭氧的化學性質
1.2.4 臭氧類化學反應
1.3 臭氧在水處理中的應用
1.3.1 臭氧在水中的化學性質
1.3.2 臭氧在水處理過程中的反應原理
1.3.3 單獨臭氧在水處理中的缺陷
1.4 臭氧在水處理中的發(fā)展進程
1.4.1 高級氧化技術
1.4.2 金屬均相異相催化臭氧化技術
1.5 固體堿催化臭氧化降解有機物
1.5.1 固體堿催化劑的定義以及種類
1.5.2 固體堿催化劑在催化臭氧化降解有機物中的應用
1.6 臭氧和固體堿在有機合成中的反應
1.6.1 criegee機理
1.6.2 固體堿在有機合成中的應用
1.6.3 固體堿制備方法
1.6.4 MgO固體堿催化劑的活性中心及反應機理
1.6.5 MgO固體堿催化劑的表征
1.7 本論文研究目的與主要內容
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料與儀器
2.1.1 實驗藥品
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗裝置流程
2.3 實驗分析方法
2.3.1 氣相中臭氧濃度的測定
2.3.2 液相中臭氧濃度的測定
2.3.3 過氧化氫化學分析法[K_2TiO(C_2O_4)_2·2H_2O]
2.3.4 溶液中有機物濃度的測定
2.3.5 催化劑的表征
2.3.6 溶液中·OH量的測定
2.3.7 反應體系中R_(ct)的物理意義及求算方法
第三章 中性條件下MgO/GAC-1降解乙酸
3.1 引言
3.2 催化劑的制備以及分析方法
3.3 實驗條件及操作方法
3.4 表征結果與討論
3.4.1 XRD和BET表征
3.4.2 SEM測試
3.4.3 CO_2-TPD測試
3.5 結果與討論
3.5.1 MgO/GAC-1 的比表面積對降解乙酸的影響
3.5.2 臭氧投加量對降解乙酸的影響
3.5.3 MgO/GAC-1 的量對反應的影響
3.5.4 O_3與MgO/GAC-1/O_3在反應過程中pH的變化
3.5.5 不同初始pH下乙酸的降解率
3.5.6 O_3與MgO/GAC-1/O_3在反應過程中的R_(ct)
3.5.7 MgO/GAC-1重復性的研究
3.6 結論
第四章 MgO/GAC-1催化臭氧化降解敵草隆
4.1 引言
4.2 實驗步驟
4.3 結果與討論
4.3.1 臭氧投加量對敵草隆降解的影響
4.3.2 不同初始pH下MgO/GAC-1/O_3對敵草隆的吸附效率
4.3.3 不同初始pH下O_3與MgO/GAC-1/O_3過程中pH的變化
4.3.4 不同初始pH下O_3與MgO/GAC-1/O_3對敵草隆的降解效率
4.4 結論
第五章 MgO催化臭氧化肉桂醛合成苯甲醛
5.1 引言
5.2 實驗步驟以及分析方法
5.3 實驗結果與討論
5.3.1 FT-IR測試
5.3.2 不同溶劑對生成苯甲醛的影響
5.3.3 溫度對生成苯甲醛收率的影響
5.3.4 O_2的流速對生成苯甲醛的影響
5.3.5 催化劑的濃度對生成苯甲醛的影響
5.3.6 O_3與MgO/O_3催化臭氧化肉桂醛反應產物分析
5.3.7 O_3 與MgO/O_3催化臭氧化肉桂醛反應中生成的 H_2O_2 的量
5.3.8 O_3與MgO/O_3催化臭氧化肉桂醛反應中溶解臭氧的量
5.4 結論
第六章 總結與展望
6.1 研究總結
6.2 工作展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及成果
致謝
本文編號:3176271
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