含鈦礦物催化降解廢水中硝基苯的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-23 18:26
硝基苯(NB)是環(huán)境中典型的持久性有機(jī)污染物(POP),由于其高度的穩(wěn)定性和殺菌性,普通的生物、化學(xué)方法很難將其降解。本文從環(huán)境污染防治和半導(dǎo)體催化材料制備的低成本出發(fā),提出以鈦精礦、高鈦渣和含鈦高爐渣作為催化材料降解硝基苯,研究光、電、超聲、熱氧化等對(duì)硝基苯降解的協(xié)同作用,分析光、電、超聲、熱氧化條件下的硝基苯催化降解反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué),優(yōu)化硝基苯降解條件,評(píng)價(jià)了處理后硝基苯廢水的BOD、COD、TOC等生化指標(biāo)。(1)以含鈦礦物為催化劑,利用365 nm高壓汞燈、365 nm低壓汞燈、254 nm低壓汞燈和室內(nèi)自然光處理含硝基苯廢水,并用高效液相色譜(HPLC)分別對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,光源對(duì)硝基苯的降解能力為365 nm高壓汞燈>254nm低壓汞燈>365 nm低壓汞燈,室內(nèi)自然光對(duì)硝基苯無(wú)降解作用。365 nm的高壓汞燈作用下,90 min硝基本降解率達(dá)100%,總有機(jī)碳去除率為78.52%,有降解中間產(chǎn)物℡間硝基酚產(chǎn)生,并未達(dá)到深度降解。含鈦礦物對(duì)硝基苯降解具有一定的光催化活性,催化能力為高鈦渣>鈦精礦>攀鋼渣>承鋼渣,與礦渣的含鈦量成正...
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:167 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體催化劑催化氧化一還原示意圖
aPerture/林In2.2.2實(shí)驗(yàn)方法內(nèi)照式光化學(xué)反應(yīng)器如圖2.1所示。光催化反應(yīng)裝置由兩部分組成,第一部分為石英冷阱,夾套結(jié)構(gòu),空腔內(nèi)部放入光源,夾套有冷卻循環(huán)水的入口和出口,控制反應(yīng)溫度。第二部分是玻璃反應(yīng)器,內(nèi)裝反應(yīng)溶液,下端放置磁力攪拌轉(zhuǎn)子。
2.2.3催化劑粉體的表征采用荷蘭帕納科Pw304o/60型x射線衍射儀(x一raydiffl.action,xRI))分析催化劑粉體的物相組成;采用日本島津SSX一550型掃描電子顯微鏡(Scalmingelectromorphotog又SEM)觀察催化劑粉體的微觀形貌;采用德國(guó)DCATZI型表面張力儀(Surfacetensionapparatus,STA)測(cè)量催化劑粉體接觸角;采用美國(guó)康塔公司的porMasterGT60測(cè)定催化劑粉體的比表面積和孔容。2.2.3.1催化劑粉體的物相組成圖2.2為不同鍛燒溫度下欽精礦粉體的XRD圖,鍛燒溫度低于400℃時(shí),主要由鎂鐵礦(Feo33Mno刀5O5Ti2.5:,Kennedyite)和金紅石型二氧化欽(Rutile)、銳欽型二氧欽(Allatase)組成,同時(shí)含有少量的欽鐵礦(FeTIO:,nmenite)。隨著鍛燒溫度的升高,600OC后晶形改變,800OC后金紅石型二氧化欽含量顯著增加,晶形出現(xiàn)鐵板欽(FeZTIOS,Pseudobrookite)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含鈦高爐渣抗金黃色葡萄球菌的性能[J]. 楊合,薛向欣,董學(xué)文. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2008(03)
[2]含有機(jī)污染物廢水電解及機(jī)理研究[J]. 儲(chǔ)金宇,汪松美,吳春篤. 黃金. 2007(05)
[3]氧化性含鈦高爐渣中鈣鈦礦相的析出行為[J]. 王明玉,婁太平,隋智通. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2007(01)
[4]TiN/O′-Sialon導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其性能[J]. 姜濤,薛向欣,段培寧,杜剛. 金屬學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]高鈦渣稅則號(hào)確立 促鈦白粉行業(yè)良性發(fā)展[J]. 王晨. 中國(guó)涂料. 2007(01)
[6]含鈦高爐渣的利用現(xiàn)狀與展望[J]. 高水靜,張文麗. 山東陶瓷. 2006(05)
[7]光電催化降解硝基苯及反應(yīng)產(chǎn)物的分布[J]. 程滄滄,鄧南圣,吳峰,萬(wàn)昆,劉立. 水處理技術(shù). 2006(04)
[8]三維電極電解硝基苯廢水處理實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊瑞霞,毛存峰. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2006(01)
[9]含鈦高爐渣光催化降解鄰硝基酚的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉卯,薛向欣,楊合,段培寧,查峰,卜二軍,張渝. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(01)
[10]含鈦高爐渣中鈦組分最佳富集相的選擇[J]. 王明玉,張力,張林楠,隋智通,涂贛峰. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2005(03)
博士論文
[1]釩鈦磁鐵礦固態(tài)還原強(qiáng)化及綜合利用研究[D]. 郭宇峰.中南大學(xué) 2007
[2]高鈦型高爐渣渣鈦分離研究[D]. 周志明.重慶大學(xué) 2004
碩士論文
[1]從含鈦高爐渣中回收鈦的基礎(chǔ)研究[D]. 董海剛.中南大學(xué) 2006
[2]降低南鋼高爐鐵水硅含量的研究[D]. 王立芬.重慶大學(xué) 2005
[3]硝基化合物在碳化鎢及其復(fù)合物電極上的電催化還原行為[D]. 徐志花.浙江工業(yè)大學(xué) 2003
[4]超聲波TiO2光催化氧化降解有色廢水的研究[D]. 唐浩亮.暨南大學(xué) 2003
[5]難降解有機(jī)污染物的光催化氧化研究[D]. 梁延榮.西安理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3096224
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:167 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體催化劑催化氧化一還原示意圖
aPerture/林In2.2.2實(shí)驗(yàn)方法內(nèi)照式光化學(xué)反應(yīng)器如圖2.1所示。光催化反應(yīng)裝置由兩部分組成,第一部分為石英冷阱,夾套結(jié)構(gòu),空腔內(nèi)部放入光源,夾套有冷卻循環(huán)水的入口和出口,控制反應(yīng)溫度。第二部分是玻璃反應(yīng)器,內(nèi)裝反應(yīng)溶液,下端放置磁力攪拌轉(zhuǎn)子。
2.2.3催化劑粉體的表征采用荷蘭帕納科Pw304o/60型x射線衍射儀(x一raydiffl.action,xRI))分析催化劑粉體的物相組成;采用日本島津SSX一550型掃描電子顯微鏡(Scalmingelectromorphotog又SEM)觀察催化劑粉體的微觀形貌;采用德國(guó)DCATZI型表面張力儀(Surfacetensionapparatus,STA)測(cè)量催化劑粉體接觸角;采用美國(guó)康塔公司的porMasterGT60測(cè)定催化劑粉體的比表面積和孔容。2.2.3.1催化劑粉體的物相組成圖2.2為不同鍛燒溫度下欽精礦粉體的XRD圖,鍛燒溫度低于400℃時(shí),主要由鎂鐵礦(Feo33Mno刀5O5Ti2.5:,Kennedyite)和金紅石型二氧化欽(Rutile)、銳欽型二氧欽(Allatase)組成,同時(shí)含有少量的欽鐵礦(FeTIO:,nmenite)。隨著鍛燒溫度的升高,600OC后晶形改變,800OC后金紅石型二氧化欽含量顯著增加,晶形出現(xiàn)鐵板欽(FeZTIOS,Pseudobrookite)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含鈦高爐渣抗金黃色葡萄球菌的性能[J]. 楊合,薛向欣,董學(xué)文. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2008(03)
[2]含有機(jī)污染物廢水電解及機(jī)理研究[J]. 儲(chǔ)金宇,汪松美,吳春篤. 黃金. 2007(05)
[3]氧化性含鈦高爐渣中鈣鈦礦相的析出行為[J]. 王明玉,婁太平,隋智通. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2007(01)
[4]TiN/O′-Sialon導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其性能[J]. 姜濤,薛向欣,段培寧,杜剛. 金屬學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]高鈦渣稅則號(hào)確立 促鈦白粉行業(yè)良性發(fā)展[J]. 王晨. 中國(guó)涂料. 2007(01)
[6]含鈦高爐渣的利用現(xiàn)狀與展望[J]. 高水靜,張文麗. 山東陶瓷. 2006(05)
[7]光電催化降解硝基苯及反應(yīng)產(chǎn)物的分布[J]. 程滄滄,鄧南圣,吳峰,萬(wàn)昆,劉立. 水處理技術(shù). 2006(04)
[8]三維電極電解硝基苯廢水處理實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊瑞霞,毛存峰. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2006(01)
[9]含鈦高爐渣光催化降解鄰硝基酚的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉卯,薛向欣,楊合,段培寧,查峰,卜二軍,張渝. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(01)
[10]含鈦高爐渣中鈦組分最佳富集相的選擇[J]. 王明玉,張力,張林楠,隋智通,涂贛峰. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2005(03)
博士論文
[1]釩鈦磁鐵礦固態(tài)還原強(qiáng)化及綜合利用研究[D]. 郭宇峰.中南大學(xué) 2007
[2]高鈦型高爐渣渣鈦分離研究[D]. 周志明.重慶大學(xué) 2004
碩士論文
[1]從含鈦高爐渣中回收鈦的基礎(chǔ)研究[D]. 董海剛.中南大學(xué) 2006
[2]降低南鋼高爐鐵水硅含量的研究[D]. 王立芬.重慶大學(xué) 2005
[3]硝基化合物在碳化鎢及其復(fù)合物電極上的電催化還原行為[D]. 徐志花.浙江工業(yè)大學(xué) 2003
[4]超聲波TiO2光催化氧化降解有色廢水的研究[D]. 唐浩亮.暨南大學(xué) 2003
[5]難降解有機(jī)污染物的光催化氧化研究[D]. 梁延榮.西安理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3096224
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