本文關(guān)鍵詞：多相含鐵類-Fenton催化劑的制備及性能研究

  更多相關(guān)文章： Fe~ⅢLysSiW催化劑 Wool-Fe/NH_2OH·HCl催化劑 4-CP 類-Fenton 生活污水

【摘要】：Fenton氧化技術(shù)能夠有效的去除污水中的有機(jī)污染物,但依然存在著反應(yīng)條件苛刻、礦化效率低等問題。針對(duì)Fenton技術(shù)中的這些缺點(diǎn),本文制備出Fe~ⅢLys SiW和Wool-Fe/NH_2OH·HCl兩種新型固體催化劑用于降解對(duì)氯苯酚(4-CP),并對(duì)其在中性條件下的礦化能力和作用機(jī)理進(jìn)行了研究。以三氯化鐵(Fe~Ⅲ)、賴氨酸(Lys)和硅鎢酸(SiW)合成含鐵硅鎢酸催化劑Fe~ⅢLysSiW,考察了Fe~ⅢLysSi W在pH 6.5下催化H_2O_2去除4-CP的催化性能。結(jié)果表明,該催化劑能快速分解H_2O_2降解4-CP:光反應(yīng)條件下完全去除4-CP僅需15 min,暗態(tài)下也只需40 min,且相對(duì)應(yīng)的TOC除去率3 h內(nèi)分別高達(dá)98.8%和71.3%。反應(yīng)后溶液中的鐵析出量在光態(tài)和暗態(tài)下分別為0.51和0.48 ppm,均低于歐盟標(biāo)準(zhǔn)2 ppm。重復(fù)實(shí)驗(yàn)表明,催化劑結(jié)構(gòu)依然穩(wěn)定,并且催化劑的催化活性也沒有明顯下降。以羊毛為載體,通過對(duì)其改性,合成含鐵羊毛Wool-Fe/X(X為改性羊毛所用的試劑:CH_2=CHCOOH、NH_2OH·HCl)催化劑,考察了其在pH 6.5下催化H_2O_2去除4-CP的催化性能。結(jié)果表明,不同改性方法所得催化劑的活性不同,各催化劑在光照條件下催化降解4-CP的引發(fā)時(shí)間和降解時(shí)間分別為Wool-Fe 120,180 min;Wool-Fe/CH_2=CHCOOH70,130 min;Wool-Fe/NH_2OH·HCl 50,110 min。相對(duì)應(yīng)的TOC移除率6 h內(nèi)分別是9.09%、29.69%和52.12%。其中,Wool-Fe/NH_2OH·HCl催化劑降解能力最強(qiáng),且反應(yīng)過程鐵析出量最少,為0.79 ppm。由于催化劑中鐵含量的析出,催化劑的重復(fù)利用效果不太理想。兩種催化劑在降解4-CP過程中,HO?自由基湮滅劑正丁醇的加入,使得4-CP的移除均被明顯抑制,說明反應(yīng)過程中礦化4-CP的主要活性物種是HO?。在紫外光照條件下,Fe~ⅢLysSi W/H_2O_2系統(tǒng)中,Fe~Ⅲ?FeII和SiW12O404-?SiW12O405-兩個(gè)氧化還原循環(huán)過程協(xié)同降解4-CP;Wool-Fe/NH_2OH·HCl和H_2O_2系統(tǒng)中,主要通過循環(huán)過程Fe~Ⅲ?FeII產(chǎn)生的高活性HO?來移除4-CP。兩種催化劑在降解實(shí)際污水時(shí),對(duì)比了兩者在處理污水時(shí)的能力強(qiáng)弱。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,H_2O_2濃度為50 mmol/L,在pH 6.5時(shí),Fe~ⅢLys SiW和Wool-Fe/NH_2OH·HCl礦化污水的能力較弱,6 h TOC移除率分別為14.24%和3.62%;而pH 3.0時(shí),礦化效果相對(duì)較優(yōu),分別為43.49%和18.73%。初步實(shí)驗(yàn)表明,兩種催化劑在降解生活污水時(shí)均表現(xiàn)出一定的催化活性。
【關(guān)鍵詞】：Fe~ⅢLysSiW催化劑 Wool-Fe/NH_2OH·HCl催化劑 4-CP 類-Fenton 生活污水
【學(xué)位授予單位】：昌吉學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;O643.36
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 問題的研究背景11-12
• 1.1.1 我國水資源的現(xiàn)狀及污染情況11
• 1.1.2 污水處理常用手段11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究狀況12-16
• 1.2.1 Fenton氧化技術(shù)12-14
• 1.2.2 非均相類-Fenton固體催化劑的研究進(jìn)展14-15
• 1.2.3 Fenton及類-Fenton氧化技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用15-16
• 1.3 氯酚類污染物的特性及去除方法16-18
• 1.3.1 氯酚類污染物的特性及來源16
• 1.3.2 氯酚類污染物的去除方法16-18
• 1.4 本文的研究意義、思路與主要內(nèi)容18-19
• 1.4.1 研究意義18
• 1.4.2 研究思路18
• 1.4.3 主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 高效含鐵雜多酸催化劑的制備及催化性能研究19-33
• 2.1 引言19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分20-21
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品20
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備20
• 2.2.3 催化劑的制備20-21
• 2.2.4 催化劑的活性測(cè)試及分析方法21
• 2.2.5 催化劑的表征手段21
• 2.3 結(jié)果與討論21-32
• 2.3.1 Fe~ⅢLysSiW催化劑的表征21-25
• 2.3.2 Fe~ⅢLysSiW催化劑催化性能的研究25-26
• 2.3.3 4-CP降解初始反應(yīng)參數(shù)的影響26-29
• 2.3.4 Fe~ⅢLysSiW催化劑的穩(wěn)定性及重復(fù)利用效果研究29-30
• 2.3.5 Fe~ⅢLysSiW催化劑降解 4-CP類-Fenton體系過程中的機(jī)理研究30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 新型高效生物含鐵催化劑的制備及催化性能研究33-44
• 3.1 引言33-34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分34-36
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品34
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備34
• 3.2.3 含鐵羊毛催化劑的制備及改性34-36
• 3.2.4 含鐵羊毛催化劑的性能測(cè)試36
• 3.2.5 含鐵羊毛催化劑的表征36
• 3.3 結(jié)果與討論36-43
• 3.3.1 含鐵羊毛催化劑的表征36-37
• 3.3.2 含鐵羊毛催化劑在光降解 4-CP過程中的催化活性研究37-39
• 3.3.3 含鐵羊毛催化劑的穩(wěn)定性研究39-41
• 3.3.4 Wool-Fe/NH_2OH·HCl催化降解 4-CP的研究41-42
• 3.3.5 Wool-Fe/NH_2OH·HCl光降解 4-CP過程中反應(yīng)機(jī)理的研究42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 非均相含鐵催化劑處理昌吉市生活污水的研究44-48
• 4.1 引言44
• 4.1.1 昌吉排水有限責(zé)任公司的污水處理簡介44
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>44
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分44
• 4.2.1 污水取樣44
• 4.2.2 污水處理44
• 4.2.3 測(cè)試方法44
• 4.3 結(jié)果與討論44-47
• 4.3.1 昌吉排水有限責(zé)任公司進(jìn)、出水口的水質(zhì)測(cè)定44-45
• 4.3.2 催化劑降解生活污水研究45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 結(jié)論、不足與展望48-50
• 5.1 全文總結(jié)48-49
• 5.2 存在問題及展望49-50
• 第6章 探索性實(shí)驗(yàn)50-52
• 6.1 實(shí)驗(yàn)思路50
• 6.2 實(shí)驗(yàn)方法50
• 6.3 性能測(cè)試50-51
• 6.4 影響催化劑性能的可能因素51
• 6.5 存在問題及研究意義51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研及實(shí)踐成果56-57
• 致謝57-58
• 作者簡介58

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳勝兵,何少華,婁金生,謝水波;Fenton試劑的氧化作用機(jī)理及其應(yīng)用[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2004年03期

2 張德莉;黃應(yīng)平;羅光富;劉德富;馬萬紅;趙進(jìn)才;;Fenton及Photo-Fenton反應(yīng)研究進(jìn)展[J];環(huán)境化學(xué);2006年02期

3 范拴喜;江元汝;;Fenton法的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];現(xiàn)代化工;2007年S1期

4 蔣進(jìn)元;李勇;王國威;周岳溪;;Fenton法處理腈綸聚合廢水[J];環(huán)境科學(xué)研究;2010年07期

5 劉紅玉;李戎;;Fenton反應(yīng)及其在印染廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展[J];印染助劑;2010年09期

6 張?zhí)煊?史慧賢;盧洲;楊秋生;劉旭;韓聰;;Photo-Fenton和Photo-Fenton-like試劑對(duì)萘羥基化反應(yīng)的影響[J];精細(xì)石油化工;2010年02期

7 況柏華;;Fenton試劑處理樹脂廢水影響因素研究[J];廣東化工;2012年10期

8 馮柏林;梁繼美;杜婷;王毅;;Fenton法的反應(yīng)機(jī)理及類Fenton法的應(yīng)用研究[J];廣東化工;2012年15期

9 林于廉;田偉;楊志敏;陳玉成;陳慶華;李家杰;;微波-Fenton對(duì)沼液中抗生素和激素的高級(jí)氧化[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2013年01期

10 ;A Novel and Convenient Assay for the Determination of OH Produced by Fenton Reaction[J];Chinese Chemical Letters;1998年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張媛媛;涂玉婷;熊亞;;Fenton-like Catalytic Activity of Nano-Lamellar Fe_2V_4O_(13) towards Degradation of Organic Pollutants[A];第六屆全國環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

2 ;Detection of Peptide Damage Induced by Fenton Reaction with Electrochemical Biosensor[A];第十一次中國生物物理學(xué)術(shù)大會(huì)暨第九屆全國會(huì)員代表大會(huì)摘要集[C];2009年

3 周乃磊;王中琪;徐旭東;;采用Fenton/UV技術(shù)處理工業(yè)切削液廢水的試驗(yàn)研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第一卷）[C];2009年

4 ;Fenton-like and Photo-Fenton-like Performance of FeVO_4[A];第五屆全國環(huán)境化學(xué)大會(huì)摘要集[C];2009年

5 班福忱;劉炯天;段海霞;;電-Fenton法在水處理中的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[A];2008中國水處理技術(shù)研討會(huì)暨第28屆年會(huì)論文集[C];2008年

6 羅瑋;朱麗華;M.E.Abbas;唐和清;;鐵酸鉍類Fenton催化劑的制備及其應(yīng)用[A];持久性有機(jī)污染物論壇2010暨第五屆持久性有機(jī)污染物全國學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

7 劉鴻;李湘中;王靜;玄小立;;電-Fenton反應(yīng)降解有機(jī)污染物的動(dòng)力學(xué)研究[A];第三屆全國環(huán)境化學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2005年

8 王靜;劉鴻;曾鋒;;電-Fenton降解鄰苯二甲酸二甲酯的研究[A];第三屆全國環(huán)境化學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2005年

9 趙景聯(lián);李厚寶;蘇慈;;超聲輻射Fenton反應(yīng)連續(xù)流方式降解水相酚的研究[A];中國化學(xué)會(huì)第八屆水處理化學(xué)大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

10 馬家海;趙進(jìn)才;;Fenton-like反應(yīng)中蒽醌分子的可見光助催化作用[A];第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 大連太平洋電子有限公司 胡惠菲邋孫敬孝 于長興 思捷環(huán)�？萍加邢薰� 楊光輝;實(shí)施PCB清潔生產(chǎn)和循環(huán)利用[N];中國電子報(bào);2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳彥霖;基于羥基自由基（HO~·）和硫酸根自由基（SO_4~(·-)）的高級(jí)氧化技術(shù)的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 梁歡;硅藻土基非均相Fenton催化材料的制備及其降解染料廢水的研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2015年

3 丁星;典型環(huán)境污染物的光電催化去除及其機(jī)理研究[D];華中師范大學(xué);2015年

4 陳永利;非均相UV-Fenton處理氯酚廢水的研究[D];廣西大學(xué);2015年

5 王勇;類Fenton法氧化廢水中鄰苯二酚的效能及機(jī)制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

6 周海燕;有機(jī)氯污染土壤的類Fenton氧化處理與機(jī)理研究[D];華中科技大學(xué);2015年

7 宮常修;超聲耦合Fenton氧化技術(shù)破解污泥效果及其機(jī)理研究[D];清華大學(xué);2015年

8 李楠;廢舊線路板用于非均相Fenton體系去除難降解有機(jī)物的研究[D];天津大學(xué);2015年

9 夏廣森;聚丙烯腈基碳纖維陰極改性前后的氧還原反應(yīng)機(jī)制及在電Fenton體系中的應(yīng)用[D];中國海洋大學(xué);2015年

10 周國強(qiáng);基于造紙污泥的非均相Fenton催化劑制備及催化性能研究[D];浙江大學(xué);2016年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周雅莉;紫外光結(jié)合Fenton法處理炸藥廢水研究[D];中北大學(xué);2006年

2 雷敏;UV-Fenton降解全氟辛酸及其機(jī)理研究[D];華中科技大學(xué);2011年

3 龍冉冉;異相Fenton法降解Orange Ⅱ的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 方飛;Fe/污泥非均相Fenton催化劑的制備、表征及性能研究[D];浙江大學(xué);2015年

5 周武元;毒死蜱的毒性及其化學(xué)氧化去除的試驗(yàn)研究[D];燕山大學(xué);2015年

6 張曉;葡萄酒廢水Fenton氧化及生物處理實(shí)踐研究[D];青島理工大學(xué);2015年

7 韓征飛;Fenton流化床—混凝沉淀深度處理造紙廢水的試驗(yàn)研究[D];鄭州大學(xué);2015年

8 楊龍;微波協(xié)同F(xiàn)enton降解鄰苯二甲酸二甲酯及協(xié)同機(jī)理研究[D];青島理工大學(xué);2015年

9 印獻(xiàn)棟;強(qiáng)化Fenton氧化深度處理頭孢菌素廢水研究[D];河北科技大學(xué);2014年

10 彭曉t，

本文編號(hào)：833452