生物炭是由廢棄生物質(zhì)在厭氧或缺氧條件下高溫裂解產(chǎn)生的固相物質(zhì),具有官能團(tuán)結(jié)構(gòu)豐富、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)等特性,同時(shí)其表面持久性自由基(PFRs)能通過(guò)電子轉(zhuǎn)移活化H₂O₂生成羥基自由基(·OH)。采用生物炭作為非均相類芬頓催化劑,可解決傳統(tǒng)均相芬頓技術(shù)對(duì)反應(yīng)體系p H要求較高、易產(chǎn)生鐵泥造成二次污染的瓶頸。然而,粉末生物炭在水環(huán)境中仍然難以回收,且生物炭表面活性組分不可再生使得單一生物炭活化H₂O₂能力有限。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)化學(xué)手段對(duì)生物炭進(jìn)行改性,能提高其類芬頓催化性能,因此,本文依據(jù)非均相類芬頓技術(shù)研究進(jìn)展,采用浸漬-煅燒法合成出可分離回收的鐵錳二元氧化物改性生物炭(FeMn/biochar)復(fù)合材料,并將其用于多環(huán)芳烴、染料和抗生素等有機(jī)污染物的類芬頓催化降解,同時(shí)分別研究了可見光和還原劑對(duì)該FeMn/biochar復(fù)合材料催化活性活性以及H₂O₂產(chǎn)生·OH產(chǎn)率的影響。SEM,BET,XRD和FTIR等表征手段表明鐵錳二元氧化物主要通過(guò)與生物炭表面的-OH...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 芬頓技術(shù)
        1.2.1 均相芬頓技術(shù)
        1.2.2 非均相類芬頓技術(shù)
    1.3 非均相類芬頓催化劑發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 含鐵礦物
        1.3.2 復(fù)合過(guò)渡金屬氧化物
        1.3.3 碳質(zhì)材料
    1.4 提高非均相類芬頓體系催化性能的方法概述
    1.5 選題思路及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 選題思路
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 鐵錳二元氧化物改性生物炭的制備與表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 鐵錳二元氧化物改性生物炭的制備
        2.2.2 材料的表征
    2.3 表征結(jié)果分析
        2.3.1 比表面積和孔徑分布(BET)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)和能量色散X射線光譜(EDX)
        2.3.3 X射線衍射(XRD)
        2.3.4 紅外光譜(FTIR)
        2.3.5 電子順磁共振波譜(ESR)
        2.3.6 磁滯回線(VSM)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 鐵錳二元氧化物改性生物炭光芬頓催化降解水體中多環(huán)芳烴的行為機(jī)理研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 Fe Mn/biochar復(fù)合材料的制備
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        3.4.1 不同催化劑對(duì)萘的降解效果對(duì)比
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化
        3.4.3 催化機(jī)制研究
        3.4.4 污染物降解路徑分析
        3.4.5 催化劑穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)以及在實(shí)際水體中的應(yīng)用
    3.5 本章小結(jié)
第4章 還原劑輔助鐵錳二元氧化物改性生物炭類芬頓催化氧化有機(jī)污染物的行為機(jī)理研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 Fe Mn/biochar復(fù)合材料的制備
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.4.1 不同還原劑體系降解效果對(duì)比
        4.4.2 鹽酸羥胺對(duì)體系活性自由基生成的影響
        4.4.3 鹽酸羥胺體系中Fe、Mn的演變規(guī)律
        4.4.4 催化機(jī)理分析
        4.4.5 環(huán)丙沙星降解路徑分析
        4.4.6 催化劑穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)以及在實(shí)際水體中的應(yīng)用
        4.4.7 鹽酸羥胺體系對(duì)不同污染物的降解實(shí)驗(yàn)以及成本分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的專利目錄
致謝



本文編號(hào)：3776197