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微波诱导氧化工艺(Microwave-inducedOxidationProcess，简称MOP)是一种新型高级氧化水处理工艺。微波诱导氧化工艺较传统的高级氧化技术(AOP)有氧化速度快、设备简单、操作方便等特点。将微波诱导氧化与传统高级氧化工艺结合使用具有广阔的应用前景。本论文主要研究了用于微波诱导ClO2氧化技术催化剂的制备、处理苯酚配水的工艺条件优化及催化剂作用机理。
本文探索制备出以γ-Al2O3为载体的新型MOP水处理催化剂CuO/γ-Al2O3，并通过实验优化了制备条件。并采用TG-DTA、XRD、XPS等仪器分析技术，考察了催化剂的表面结构、成分和组成。
以CuO/γ-Al2O3为催化剂，研究开发出微波诱导ClO2催化氧化处理苯酚配水的工艺技术。结果表明，对于处理100mL浓度为100mg/L的苯酚配水，ClO2的投加量为1％ClO2溶液0.8mL(苯酚与ClO2摩尔比为0.849：1)，微波功率50W，辐照时间5min，催化剂用量为5g，配水pH值3～9时，酚去除率达到92.24％，COD去除率为79.13％，表明经MOP工艺处理后的苯酚矿化的很彻底。
对MOP机理研究表明，CuO/γ-Al2O3催化剂能够诱导ClO2氧化水中的有机污染物，并在微波的辐照下快速降解。反应动力学研究表明，MOP过程符合假一级反应动力学规律。
本研究将微波技术和改性γ-Al2O3催化剂结合，对传统的ClO2氧化法进行改进，在达到相同处理效果前提下，降低氧化剂用量、拓宽pH值范围、缩短反应时间，在实际应用中具有传统ClO2氧化法不具备的优越性。