石油化工廢水成分復雜,其中難降解有機污染物很難去除。催化臭氧氧化（Catalytic Ozonation Processes,COPs）是一種把低濃度難降解有機污染物去除的技術(shù)手段之一,并且被認為最具有工業(yè)化前景。本研究采用等體積浸漬法制備Cu、Fe、Mg、Mn、Ce負載的γ-Al₂O₃催化劑,選用硝基苯、苯甲酸、對硝基苯酚三種模擬污水作為處理對象,采用單因素變量法考察了催化劑的催化活性,并探索了Cu負載量及焙燒溫度對催化活性的影響,以及Cu/γ-Al₂O₃在COP體系中的作用機理。結(jié)果表明在3.0 wt%Cu負載量和550℃焙燒溫度下制備而成的Cu₃-550催化劑具備最高的催化活性。通過XRD、XRF、SEM-EDX、BET、XPS等表征分析對催化劑的表面結(jié)構(gòu)、元素組成和比表面積進行了分析,所制備的催化劑比表面積大、負載均勻、有豐富的中孔結(jié)構(gòu),均有利于提高催化臭氧氧化反應(yīng)速率。與商用催化劑相比,所制備催化劑的活性更優(yōu)。在催化劑投加量0.4 g/L,臭氧通量4 mg/L,反應(yīng)60...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 研究內(nèi)容
    1.3 研究路線
第2章 文獻綜述
    2.1 石油化工廢水處理方法
    2.2 催化臭氧氧化過程(COP)
        2.2.1 均相催化臭氧氧化
        2.2.2 非均相催化臭氧氧化
    2.3 COP催化劑的研究進展
        2.3.1 金屬負載型催化劑
        2.3.2 金屬氧化物催化劑
        2.3.3 催化劑的制備方法
    2.4 COP機理研究
        2.4.1 催化臭氧氧化機理
        2.4.2 溶液pH值對機理的影響
        2.4.3 ·OHs的引發(fā)、促進及抑制
        2.4.4 Me/γ-Al₂O₃的COP氧化機理
    2.5 研究展望
第3章 催化劑的制備與優(yōu)選
    3.1 實驗方法
        3.1.1 催化劑制備
        3.1.2 實驗裝置
        3.1.3 操作方法
        3.1.4 分析方法
        3.1.5 催化劑的優(yōu)選
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 最佳臭氧通量
        3.2.2 載體的最佳焙燒溫度
        3.2.3 最佳負載金屬
        3.2.4 最佳金屬負載量
        3.2.5 最佳焙燒溫度
    3.3 本章小結(jié)
第4章 Cu₃-550催化劑的表征與性能評價
    4.1 實驗方法
        4.1.1 催化劑的表征
        4.1.2 催化劑的性能評價
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 XRD表征分析
        4.2.2 SEM-EDX表征分析
        4.2.3 表面積和孔結(jié)構(gòu)表征分析
        4.2.4 XPS表征分析
        4.2.5 催化劑的吸附性能
        4.2.6 商用催化劑性能對比
        4.2.7 輪次實驗
        4.2.8 不同初始pH值對污染物去除的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 催化劑在COP體系中去除污染物的機理研究
    5.1 實驗方法
        5.1.1 pH值影響
        5.1.2 自由基鑒定
        5.1.3 降解動力學
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 處理過程中pH值的變化
        5.2.2 自由基抑制劑的處理效果
        5.2.3 反應(yīng)動力學機理分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：4008661