本文關(guān)鍵詞：廢舊鋅錳電池電極材料的分析表征及催化和吸附性能研究　出處：《武漢紡織大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本文本著綠色環(huán)保的原則,主要研究并表征了廢舊鋅錳干電池和堿性電池的電極成分,將電極材料作為催化劑降解PET,研究其催化降解PET的性能,同時(shí)作為吸附劑對吸附模擬染料廢水,達(dá)到以“廢”治“廢”的目的。先將回收的廢電池分類,選擇廢舊鋅錳干電池和鋅錳堿性電池,稱量后手工拆分出各組件,統(tǒng)計(jì)各組分的質(zhì)量分布,將所需要的正負(fù)極、電解質(zhì)材料洗滌、烘干,并不同溫度下煅燒,然后通過TG、SEM、BET、XRD、EDXRF等手段對其進(jìn)行表征。對廢舊鋅錳干電池,水洗后的電解質(zhì)粉末以ZnMn_2O_4為主;對廢舊鋅錳堿性電池,正極黑色粉末為ZnMn_2O_4、C和Mn_3O_4的混合物,負(fù)極材料主要為ZnO。將廢舊鋅錳干電池的電解質(zhì)材料作為行PET醇解催化劑,探討催化劑用量、反應(yīng)溫度、催化劑煅燒溫度等對PET降解的影響。結(jié)果顯示:當(dāng)以未經(jīng)煅燒的正極材料作為催化劑,用量為PET質(zhì)量的5%,反應(yīng)溫度為196℃,反應(yīng)時(shí)間為75min時(shí),降解效果較好,PET能100%反應(yīng),產(chǎn)物BHET的產(chǎn)率較高,能達(dá)到75.54%以上。催化劑不溶于乙二醇和水,可多次回收利用。將廢舊鋅錳干電池的電解質(zhì)材料作為吸附劑進(jìn)行染料吸附實(shí)驗(yàn),探討了吸附劑投加量、pH值、吸附溫度、不同時(shí)間對活性紅溶液吸附的影響。采用Langmuir和Freundlich吸附等溫方程、準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)方程、準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程以及顆粒內(nèi)擴(kuò)散方程對數(shù)據(jù)擬合。結(jié)果顯示:在強(qiáng)酸性pH=2的條件下,當(dāng)吸附劑的投加量為23g.L-1時(shí),活性紅脫色效果最好,吸附率接近100%,吸附效果良好�；钚约t染料的吸附符合Freundlich吸附等溫方程,可用準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型來表示。將廢舊鋅錳堿性電池的正負(fù)極作為行PET醇解催化劑,探討反應(yīng)溫度、催化劑回收次數(shù)、煅燒溫度下的正極材料對PET降解的影響。結(jié)果顯示:當(dāng)以正極材料作催化劑時(shí),固定用量為PET質(zhì)量的5%,反應(yīng)溫度為196℃,反應(yīng)時(shí)間為75min時(shí),降解效果較好,PET能100%反應(yīng),產(chǎn)物BHET的產(chǎn)率較高,能達(dá)到75%以上。當(dāng)以負(fù)極材料作催化劑時(shí),固定用量為PET質(zhì)量的5%,反應(yīng)溫度為196℃,反應(yīng)時(shí)間為120min時(shí),降解效果較好,PET能100%反應(yīng),產(chǎn)物BHET的產(chǎn)率較高,最高可達(dá)到80.46%。且正負(fù)極材料都可多次回收利用。
[Abstract]:This text with the principles of green, the main research and characterization of electrode composition of waste zinc manganese batteries and alkaline batteries, the electrode material as a catalyst for the degradation of PET, the performance of catalytic degradation of PET, at the same time as the adsorbent for the adsorption of dye wastewater, to "waste" governance "waste" objective. The recycling of waste batteries classification, selection of waste zinc manganese dry battery and zinc manganese alkaline battery, after weighing the quality manual separation of components, statistical distribution of each component, and will need, electrolyte material washing, drying, and calcining at different temperatures, and then through the TG, SEM, BET, XRD. The characterization of EDXRF and other means of waste zinc manganese dry battery electrolyte powder after washing with ZnMn_2O_4; the waste zinc manganese alkaline batteries, cathode black powder is ZnMn_2O_4, a mixture of C and Mn_3O_4, anode material for ZnO. waste zinc The electrolyte material manganese dry battery as PET alcoholysis catalyst, reaction temperature, dosage of catalyst, the catalyst effect of calcination temperature on the degradation of PET. The results show that when the cathode material without calcination as catalyst, the dosage of PET quality 5%, reaction temperature 196 C, reaction time is 75min, the degradation effect well, PET 100% reaction product BHET high yield can reach more than 75.54%. The catalyst is insoluble in ethylene glycol and water can be recycled for several times. The electrolyte material will waste zinc manganese dry battery as an adsorbent for adsorption of dyes, adsorbent dosage, pH value, adsorption temperature, influence different time of adsorption of reactive red solution. Using Langmuir and Freundlich adsorption isotherm equation, first-order kinetic equation, quasi two order kinetic equation and particle diffusion equation for data fitting. The results showed: in strong acid Under the condition of pH=2, when the adsorbent dosage is 23g.L-1, the best reactive red decolorization effect, the adsorption rate is close to 100%, good adsorption effect. The adsorption of reactive red dye accords with Freundlich adsorption isothermal equation, available quasi two level dynamic model to express. The positive and negative waste zinc manganese battery is used as alkaline PET to investigate the alcoholysis reaction temperature, catalyst, catalyst recovery times, effect of cathode material calcination temperature on PET degradation. The results showed that when the cathode materials are used as catalysts, the fixed amount of PET quality 5%, reaction temperature 196 C, reaction time is 75min, the degradation effect is good, can PET 100% reaction product BHET high yield can reach more than 75%. When the anode material used as catalyst, the fixed amount of PET quality 5%, reaction temperature 196 C, reaction time is 120min, the degradation effect is good, can PET 100% reaction products of BHET production The rate is high, the maximum can reach 80.46%. and the positive and negative material can be recycled for many times.

【學(xué)位授予單位】：武漢紡織大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X791;O643.36;O647.33

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本文編號：1362531