过氧化氢催化新材料的制备及其催化处理内分泌干扰物双酚A

来源 :重庆理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:c1093682
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
内分泌干扰物,主要是指对人和动物体内正常激素功能产生影响,干扰内分泌系统、从而破坏生物体和人类的正常代谢、分泌以及生殖等功能的外源性化学物质。而双酚A(BPA)作为一类具有明显生殖激素效应的内分泌干扰物,因其产量大、应用广泛以及环境毒性大等特点,成为近年来的研究重点。高级氧化技术所具有的绿色高效的优势,在处理难降解有机物上充分体现。国内外大量学者对此作过相关报道,并将其应用于处理各类难降解的工业有机废水。本课题以类Fenton反应的理论为基础,以催化活性和稳定性为评价指标,研究了固体强酸、载铁活性炭(Fe/AC)两类过氧化氢催化新材料的制备工艺、催化性能,并对性能较优的Fe/AC材料进行了DTA、XRD以及FT-IR表征。采用性能优良的Fe/AC材料,开展了催化过氧化氢降解BPA的工艺研究,并探讨了其催化过氧化氢降解BPA的动力学过程。主要结论如下:1、通过沉淀-浸渍-煅烧的方法,制备出了固体强酸材料:SO42-/TiO2(ST)、Gd3+-SO42-/TiO2(GST)、SO42-/TiO2-Al2O3(STA)、Gd3+-SO42-/TiO2-Al2O3(GSTA)。制备过程中发现,固体强酸材料的催化活性和稳定性主要与煅烧温度、Gd3+掺杂摩尔百分数、Ti4+/Al3+的摩尔比有关。通过实验比较,GST的性能较优,其较优制备工艺为:煅烧温度为450℃;Gd3+的最佳掺杂摩尔百分数1%(Gd3+与Ti4+的摩尔比)。金属离子Gd3+、Al3+的掺杂,一定程度上影响着固体酸的性能。通过解吸实验证明,固体强酸催化过氧化氢降解甲基橙的反应,吸附作用并不是甲基橙溶液浓度下降的主要因素,类Fenton氧化降解起主要作用。2、通过酸化改性、浸渍吸附和煅烧的方法,制备出了负载Fe3+的AC材料。在制备过程中研究了负载Fe3+的AC材料(Fe/AC材料)的制备工艺,考察了Fe来源、载Fe3+量、煅烧温度等因素对其催化活性和稳定性的影响。得到其较优的制备条件:由Fe(NO33提供Fe3+、AC载Fe3+量为44.05mg/g、煅烧温度为200℃。3、Fe/AC催化过氧化氢对BPA的去除率,显著高于单独使用Fe/AC或AC对BPA的去除率。连续重复使用Fe/AC材料8次,60min内催化过氧化氢对BPA的去除率维持在30%左右,证明Fe/AC具有优良的稳定性。4、对Fe/AC催化材料进行了表征,DTA测试结果表明:AC材料经过载Fe3+后对本身的热稳定性没有明显影响;XRD对AC和Fe/AC的表征表明,在煅烧温度为105~400℃范围内制备的Fe/AC材料在2θ为24.1°和35.6°值时均只出现了较弱的Fe2O3晶体(赤铁矿)的特征峰,说明Fe3+并不是以结晶形式的Fe2O3大量存在于AC表面,而是可能与AC表面的含氧基团形成了其它结合形式;IR分析表明:HNO3对AC的表面酸化处理能有效增加AC材料表面含氧基团的数量,有利于AC表面形成酸性环境,载Fe3+对其表面含氧基团种类没有明显影响。5、通过对Fe/AC材料催化过氧化氢降解BPA的工艺研究,得出其最佳工艺参数为:反应时间60min、反应温度20℃、pH的范围为4.0≤pH≤8.0、Fe/AC材料用量为3g/L、过氧化氢用量为2mL/L、Fe3+/H2O2摩尔比≥0.012。在此工艺条件下,Fe/AC材料催化过氧化氢降解50mg/L BPA的降解率接近100%。Fe/AC+H2O2与单独的Fe/AC或AC体系相比,对BPA有更好的去除率。对实验数据进行拟合表明,Fe/AC材料催化过氧化氢降解BPA的反应能更好地符合二级反应动力学方程1/Ct1/C0=kt,其R2值达0.9926。
其他文献
教学过程是教师和学生相互倾听与应答的过程,是他们相互交往、相互交流的过程。在这一过程中信息的传递是双向的。在教学中,教师不仅要做一个头脑清醒的讲授者,还要做一个反
生物标记技术是分子生物学最常用也是最重要的技术之一,发光标记材料的广泛研究和应用推动了生物学和医学的迅猛发展。镧系掺杂纳米晶作为一种新型发光材料逐渐受到人们的关
节能减排是当今全球关注的焦点之一。随着经济的发展和人们生活水平的提高,建筑空调能耗不断增加,人们对空调舒适性及室内空气品质的要求也有所提高。辐射供冷系统被认为是一
介绍了砚北煤矿采用以注氮气控制为主,逐段推进临时密闭,逐段维修巷道,寻找火源,最后直接扑灭火源的新技术,以及扑灭巷道大冒顶区火灾的过程和效果。
目的探讨保留完整子宫功能的意义及子宫功能缺失对机体有些生化指标的影响。方法对168例年龄35~45岁的妇女及166例同等条件妇女因子宫肌瘤手术治疗和子宫动脉栓塞治疗(UAE)的
随着社会经济和信息技术的快速发展以及产业化服务业的兴起,行业分工的界限越发模糊,产品服务信息扩散渠道越来越多元。当今的企业越来越重视产品和服务的优化和创新。尤其是
为了解20世纪90年代以来,浙江地区酸雨污染的演变特征及成因,以杭州地区为代表,结合全省酸雨监测数据,揭示1992—2012年浙江省酸雨变化特征及成因。结果表明:1992—2012年,浙
自从1991年以来,第一次报道在室温下二极管激光器泵浦的掺镱钇铝石榴石(Yb:YAG)激光器运转以来,掺Yb3+离子的激光晶体得到了广泛关注和快速发展。Yb3+激活离子的优势:电子构型为4f
在简要回顾双系统假设产生过程的基础上,重点分析了双系统理论的要点、工作机理、实验依据,具体包括小数量精确表征系统和大数量近似表征系统的实验依据。最后讨论了婴儿数量
利用脱硅污泥制备聚合氯化铁(PFC),实现了脱硅污泥和废盐酸中铁的回收。酸浸实验结果表明,在固液比为0.2,废酸浓度为0.55 mol/L,酸浸温度为40℃,酸浸时间20 min时,铁回收率为98