Au-Fe 3 O 4 構(gòu)建的非均相Fenton體系處理難降解有機物的研究
發(fā)布時間:2024-03-10 20:10
高級氧化技術(shù)中的Fenton技術(shù)以其高效的反應(yīng)速率、徹底的氧化程度以及易于操作等優(yōu)勢在水處理領(lǐng)域日漸受到更廣泛的重視與越來越多的實際應(yīng)用,但是傳統(tǒng)Fenton技術(shù)在處理有機污染物的實際應(yīng)用中難以避免諸如產(chǎn)鐵泥量大、鐵泥絮體去除難、氧化劑消耗多和催化劑流失浪費等弊端,因此亟需對傳統(tǒng)Fenton技術(shù)進行改造,開發(fā)出一種新型Fenton體系使之既具有Fenton法的強氧化和高效率等功能又能回避上述傳統(tǒng)Fenton技術(shù)的主要缺陷。本課題在國家自然基金課題“納米顆粒在污水中動態(tài)表面特性及對生物處理系統(tǒng)影響機制研究”(51078102)的資助下,制備了納米級金負載的四氧化三鐵催化劑,并以此催化劑構(gòu)建非均相Fenton體系,考查該體系對難降解有機污染物的反應(yīng)效率、反應(yīng)規(guī)律等,并在充分的實驗研究基礎(chǔ)上探討其反應(yīng)機理。 本研究使用新型共沉法制備金復(fù)載的四氧化三鐵催化劑Au-Fe3O4,通過對此催化劑進行XRD、BET及VSM表征,分析了催化劑的物相組成,得到了催化劑比表面積及平均孔徑的相關(guān)信息并證明此催化劑具有稍弱于Fe3O4<...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 難降解有機物介紹及處理技術(shù)的研究
1.2.1 難降解有機物概述
1.2.2 難降解有機物種類與危害
1.2.3 難降解有機物的處理方法
1.3 Fenton 技術(shù)研究進展
1.3.1 傳統(tǒng) Fenton 技術(shù)
1.3.2 非均相 Fenton 技術(shù)
1.3.3 非均相催化劑的研究進展
1.4 課題研究內(nèi)容與意義
1.4.1 課題研究內(nèi)容
1.4.2 課題研究意義
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗設(shè)備與材料
2.1.1 實驗設(shè)備
2.1.2 實驗材料
2.2 實驗方法
2.2.1 催化劑的制備方法
2.2.2 催化劑的表征方法
2.2.3 反應(yīng)溶液的分析及檢測方法
2.2.4 非均相 Fenton 體系氧化降解有機物的實驗方法
第3章 Au-Fe3O4催化劑的制備、表征及優(yōu)選
3.1 Au-Fe3O4催化劑的制備
3.2 Au-Fe3O4催化劑的表征
3.2.1 催化劑表觀性狀分析
3.2.2 催化劑磁響應(yīng)特性分析
3.2.3 催化劑晶相結(jié)構(gòu)分析
3.2.4 催化劑比表面積及孔徑分析
3.3 不同 Au 負載量催化劑的優(yōu)選實驗
3.3.1 不同催化劑的有機物去除率對比
3.3.2 不同催化劑的離子浸出情況對比
3.4 本章小結(jié)
第4章 非均相 Fenton 體系降解有機物的研究
4.1 Au-Fe3O4非均相 Fenton 體系降解 PNP 的實驗分析
4.1.1 pH 值對 PNP 降解效率的影響
4.1.2 H2O2濃度對 PNP 降解效率的影響
4.1.3 催化劑投量對 PNP 降解效率的影響
4.1.4 底物初始濃度對 PNP 降解效率的影響
4.2 Au-Fe3O4非均相 Fenton 體系降解羅丹明 B 的實驗分析
4.2.1 不同 Au 負載量對羅丹明 B 降解效率的影響
4.2.2 pH 值對羅丹明 B 降解效率的影響
4.2.3 Au-Fe3O4與 Fe3O4多羅丹明 B 降解效率的對比
4.3 催化劑的可回收性研究
4.3.1 催化劑的金屬離子浸出分析
4.3.2 催化劑的重復(fù)利用效率分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 非均相 Fenton 體系中的反應(yīng)機理研究
5.1 催化劑協(xié)同催化機理的分析
5.2 反應(yīng)體系羥基自由基作用的分析
5.3 Au-Fe3O4催化 H2O2作用機理的分析
5.4 有機底物的礦化機理研究
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3925252
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 難降解有機物介紹及處理技術(shù)的研究
1.2.1 難降解有機物概述
1.2.2 難降解有機物種類與危害
1.2.3 難降解有機物的處理方法
1.3 Fenton 技術(shù)研究進展
1.3.1 傳統(tǒng) Fenton 技術(shù)
1.3.2 非均相 Fenton 技術(shù)
1.3.3 非均相催化劑的研究進展
1.4 課題研究內(nèi)容與意義
1.4.1 課題研究內(nèi)容
1.4.2 課題研究意義
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗設(shè)備與材料
2.1.1 實驗設(shè)備
2.1.2 實驗材料
2.2 實驗方法
2.2.1 催化劑的制備方法
2.2.2 催化劑的表征方法
2.2.3 反應(yīng)溶液的分析及檢測方法
2.2.4 非均相 Fenton 體系氧化降解有機物的實驗方法
第3章 Au-Fe3O4催化劑的制備、表征及優(yōu)選
3.1 Au-Fe3O4催化劑的制備
3.2 Au-Fe3O4催化劑的表征
3.2.1 催化劑表觀性狀分析
3.2.2 催化劑磁響應(yīng)特性分析
3.2.3 催化劑晶相結(jié)構(gòu)分析
3.2.4 催化劑比表面積及孔徑分析
3.3 不同 Au 負載量催化劑的優(yōu)選實驗
3.3.1 不同催化劑的有機物去除率對比
3.3.2 不同催化劑的離子浸出情況對比
3.4 本章小結(jié)
第4章 非均相 Fenton 體系降解有機物的研究
4.1 Au-Fe3O4非均相 Fenton 體系降解 PNP 的實驗分析
4.1.1 pH 值對 PNP 降解效率的影響
4.1.2 H2O2濃度對 PNP 降解效率的影響
4.1.3 催化劑投量對 PNP 降解效率的影響
4.1.4 底物初始濃度對 PNP 降解效率的影響
4.2 Au-Fe3O4非均相 Fenton 體系降解羅丹明 B 的實驗分析
4.2.1 不同 Au 負載量對羅丹明 B 降解效率的影響
4.2.2 pH 值對羅丹明 B 降解效率的影響
4.2.3 Au-Fe3O4與 Fe3O4多羅丹明 B 降解效率的對比
4.3 催化劑的可回收性研究
4.3.1 催化劑的金屬離子浸出分析
4.3.2 催化劑的重復(fù)利用效率分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 非均相 Fenton 體系中的反應(yīng)機理研究
5.1 催化劑協(xié)同催化機理的分析
5.2 反應(yīng)體系羥基自由基作用的分析
5.3 Au-Fe3O4催化 H2O2作用機理的分析
5.4 有機底物的礦化機理研究
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3925252
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