非均相金属球形活性炭催化剂的制备、表征及应用

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tanglang1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与传统的活性炭纤维和颗粒活性炭相比,球形活性炭具有填充均匀,流体阻力小,吸附效率高,耐磨损,机械强度高等优点,适合用作催化剂的载体。本文利用废旧树脂制备出新型的非均相金属球形活性炭催化剂,用于催化降解废水中有毒有机污染物,不仅可以实现废旧树脂的资源化利用,而且制备的催化剂能显著提高常规氧化技术对4-氯酚的降解效果,因此具有重要的研究意义。   论文以交联聚苯乙烯-二乙烯苯骨架的废旧树脂(NDA88)为原料,通过浸渍后炭化的方法制备出负载金属的非均相球形活性炭催化剂SACs(SAC-Fe和SAC-Mn)。采用SEM、N2吸附、XRD、FT-TR等方法对所制备的球形活性炭催化剂进行表征,结果表明SACs具有较高的比表面积、丰富的孔结构和较高的金属元素含量,这些都有利于对目标污染物的吸附,提高催化降解的效果;球形活性炭催化剂还具有一定量的中孔,可以有效减缓孔堵塞效应,使催化剂的活性位点得到充分利用;炭化过程生成的金属复合氧化物晶相,也使得催化剂具有较高的催化活性。   研究发现,SACs对于4-氯酚有较好的吸附能力,吸附等温线符合Langmuir吸附模型;催化剂和可见光是过氧化氢有效降解4-氯酚的必要因素,SACs能显著提高过氧化氢氧化降解废水中的4-氯酚;催化剂的用量、过氧化氢用量、预吸附时间的增加均能提高反应降解速率,然而氯酚初始浓度的提高对反应不利;催化剂具有很好的沉降性能,易于从反应体系中回收,并能够循环使用,具有较好的稳定性;4-氯酚的光催化降解过程中不仅发生了脱氯作用,而且发生了苯环的开环,生成了乙二酸、丙二酸、丁烯二酸和苹果酸等小分子有机酸,同时有矿化产物CO2生成,除了上述主要降解产物外,还得到少量的氯代开环产物。   在相同条件下,SACs/臭氧催化氧化体系比单独臭氧对4-氯酚的去除率和矿化度都要高很多,表明SACs在催化臭氧氧化体系中具有较高的催化活性;催化剂的用量、预吸附时间和pH值的增加均能提高反应降解速率,然而氯酚初始浓度和温度的提高对反应不利;4-氯酚的催化臭氧氧化过程中不仅发生了脱氯作用,而且发生了苯环的开环,主要生成了小分子有机酸丁二酸,同时有矿化产物CO2生成,另外,还得到少量其它产物,如3-甲基丁酮和甲苯。   与单独臭氧氧化相比,SAC-Fe/臭氧体系能使垃圾渗滤液生化尾水的色度、COD、TOC和UV254的去除率大幅度提高,表明以非均相金属球形活性炭做催化剂的臭氧催化氧化,可有效去除有机污染物,显著改善垃圾渗滤液生化尾水水质。  
其他文献
污水污泥问题是困扰各国城市健康发展的紧迫问题,世界各国都在寻找处理污泥的途径。污泥一度仅被视为废弃物,只考虑其无害化处理,现在已经被认为是一种资源,并被考虑如何合理利用
本文通过对荣华二采区10
期刊
四溴乙基环己烷(tetrabromoethylcyclohexane,TBECH)为添加型溴代阻燃剂,其立体化学结构复杂,主要含有4种立体异构体,每个异构体又分别含有一对手性对映体。随着传统溴代阻燃剂的
全氟辛烷磺酸(PFOS)作为持久性有机污染物,对环境和人体健康具有潜在危害,寻找有效去除PFOS的方法十分重要。本文选择具有规则易修饰的孔结构以及丰富主客体作用的金属有机骨架
医改背景下,一直延用传统的运营模式只会陷入困境,公立医院的运营管理必须走向业财相融合的模式.HRP系统作为实现业财融合的技术手段,更是医院的一次管理变革.本文探讨了业财
自2008年“药品零差价”政策实施以来,我国各大公立医院的药价虚高问题虽然得到了有效解决,但由于很多公立医院未能针对制度尽快做出工作调整,因此财务管理工作也随之出现了
江苏是乡镇企业的重要发源地之一,也是中小企业和民营企业大省.至2009年底,全省中小企业(含分支机构)达110万家,占全省企业数的99.91%.全省50%的税收、65%的发明专利、75%的企业
由于提高合金表面的腐蚀性能具有重要的经济意义,所以世界各国积极探索各种技术来提高合金表面的抗腐蚀性能,其中,采用特定方法在合金表面生成一层致密的陶瓷膜层就是一种十分重
土壤是地表植物赖以生存的基础载体,土壤微生物是土壤生态系统的关键的组成成分,它们具有生物量巨大,代谢能力多样,适应能力强,以及分布广泛的特征,这些特征使得它们在土壤生态系统
随着工业化进程的加快,各地工业园区不断涌现,在给人类带来物质产品极大丰富和社会经济高速发展的同时,也加剧了生态环境的不断恶化和不可再生资源的迅速耗竭。生态工业园是一种