高級(jí)氧化技術(shù)因經(jīng)濟(jì)高效、綠色環(huán)保、催化效率高等特性廣泛用于催化降解持久性有機(jī)污染物,但傳統(tǒng)開發(fā)的催化劑存在效率低、易失活、二次污染等缺陷。為解決該技術(shù)難題,本文采用簡易方法合成鐵基材料嵌入不銹鋼網(wǎng)催化劑(Fe@NESS)和鐵基材料嵌入氮摻雜多孔碳催化劑(Fe⁰@N-C)活化過硫酸鹽催化降解有機(jī)污染物金橙II,研究催化劑催化降解有機(jī)污染物性能,探明反應(yīng)體系參與反應(yīng)的活性氧物質(zhì)和催化作用機(jī)理,具體研究內(nèi)容如下:(1)采用簡易兩步法合成鐵基材料嵌入不銹鋼網(wǎng)催化劑(Fe@NESS)活化過一硫酸鹽(PMS)催化降解持久性有機(jī)污染物金橙II。SEM和XPS表征表明,Fe@NESS催化劑利用基體Fe、Ni、Cr元素加速與PMS間電子轉(zhuǎn)移。合成的催化劑不僅可以激活PMS,其提供的氧空位還可以增強(qiáng)PMS化學(xué)鍵合,為活化PMS提供充足的活性位點(diǎn)。此外,Fe@NESS/PMS反應(yīng)體系40 min內(nèi)金橙II去除率高達(dá)100%。通過電子自旋共振測試(EPR)和自由基抑制性實(shí)驗(yàn)闡明,硫酸根自由基(SO₄^?-)、羥基自由基(HO^?

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 有機(jī)污染物現(xiàn)狀及處理技術(shù)
        1.2.1 有機(jī)污染物現(xiàn)狀
        1.2.2 含偶氮結(jié)構(gòu)的有機(jī)污染物特點(diǎn)及危害
        1.2.3 有機(jī)污染物治理技術(shù)研究進(jìn)展
    1.3 基于過氧化氫活化的傳統(tǒng)高級(jí)氧化技術(shù)
        1.3.1 均相Fenton法和類Fenton法
        1.3.2 非均相類Fenton法
        1.3.3 傳統(tǒng)高級(jí)氧化技術(shù)存在的問題
    1.4 基于過硫酸鹽活化的新型高級(jí)氧化技術(shù)
        1.4.1 過硫酸鹽性質(zhì)
        1.4.2 過硫酸鹽活化產(chǎn)生自由基
        1.4.3 過硫酸鹽活化產(chǎn)生非自由基
    1.5 鐵基材料在新型高級(jí)氧化技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.5.1 鐵基材料的簡介
        1.5.2 鐵基材料催化降解有機(jī)污染物的研究進(jìn)展
    1.6 本文選題意義和研究內(nèi)容
        1.6.1 本文選題意義
        1.6.2 本文研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)化學(xué)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)所用表征測試儀器
        2.2.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)
        2.2.2 場發(fā)射透射電子顯微鏡(FE-TEM)
        2.2.3 X射線衍射(XRD)
        2.2.4 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.5 拉曼光譜(Raman Analysis)
        2.2.6 原子吸收光譜(AAS)
        2.2.7 氣體吸附儀(BET)
        2.2.8 電子自旋共振(ESR)
第三章 鐵基材料嵌入不銹鋼網(wǎng)活化過硫酸鹽降解有機(jī)污染物的性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
    3.3 Fe@NESS催化劑的制備、表征及性能測試
        3.3.1 Fe@NESS催化劑的合成
        3.3.2 Fe@NESS催化劑表征
        3.3.3 Fe@NESS催化劑催化氧化性能測試
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 Fe@NESS催化劑形貌表征與分析
        3.4.2 Fe@NESS催化劑催化氧化性能評(píng)價(jià)
        3.4.3 Fe@NESS活化PMS的機(jī)理研究
        3.4.4 不同反應(yīng)條件降解有機(jī)污染物
    3.5 本章小結(jié)
第四章 鐵基材料嵌入氮摻雜多孔碳活化過硫酸鹽降解有機(jī)污染物性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
    4.3 Fe⁰@N-C催化劑合成、表征及性能測試
        4.3.1 Fe⁰@N-C催化劑合成
        4.3.2 Fe⁰@N-C催化劑的表征
        4.3.3 Fe⁰@N-C催化劑催化降解性能測試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 Fe⁰@N-C催化劑的表征與分析
        4.4.2 Fe⁰@N-C/PMS體系催化氧化性能評(píng)價(jià)
        4.4.3 影響PMS催化活性的因素
        4.4.4 反應(yīng)機(jī)理
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要研究成果
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)和成果情況



本文編號(hào)：3787662