基于硫铁矿烧渣的高效异相Fenton催化行为研究

来源 :武汉轻工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yan303
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
硫铁矿烧渣作为工业硫酸车间产生的一种工业废渣,具有质地疏松、比表面积较大的特点。硫铁矿烧渣由于其高的铁含量可以用作异相Fenton催化剂,可以活化H2O2生成氧化能力极佳的·OH催化降解有机污染物,从而起到有效治理环境的效果。然而,与多数异相Fenton催化技术原理相似的是,其仍然具有Fe3+还原速率慢,H2O2利用率低的局限。针对以上问题,本研究提出两种方法来改善Fe2+/Fe3+的循环效率。具体研究内容如下:(1)其一,在硫铁矿烧渣异相Fenton体系中引入盐酸羟胺作助还原剂,利用羟胺与表面铁离子的弱配位作用原位活化氧化铁,提升Fe2+/Fe3+表面循环效率和H2O2利用率,构建高效异相Fenton催化体系,并研究了盐酸羟胺促进硫铁矿烧渣异相Fenton体系催化降解有机污染物的动力学过程和作用机理。利用FTIR、XRD以及XPS等表征,阐述了硫铁矿烧渣结构与性能的关系,探讨了盐酸羟胺可提高硫铁矿烧渣表面铁循环是H2O2活性提高的原因。异相Fenton体系可以使染料在中性p H条件下的降解效率显著提高,铁浸出量少,从而使催化剂的使用寿命大大延长。反应50 min,对MB的降解率几乎接近100%。并考察了H2O2和盐酸羟胺浓度、初始p H值、硫铁矿烧渣投加量等因素的影响,及硫铁矿烧渣应用在固定床反应器中的降解效果。猝灭剂实验表明致使染料降解的主要活性物质是·OH。硫铁矿烧渣具有成本低、稳定性好、铁溶出率低等特点,与盐酸羟胺协同作用,在极短时间内提高H2O2分解产生·OH的效率,构建了一种极具潜力的异相Fenton催化体系,可考虑在难降解有毒有机污染物的处理中加以运用。(2)其二,是在反应过程中,利用g-C3N4引入光生电子加速Fe3+的还原。本实验以三聚氰胺和硫铁矿烧渣为原料,制备了不同质量比的g-C3N4@硫铁矿烧渣复合催化材料,并构建光Fenton催化体系。本实验探究了催化材料、光照、H2O2浓度等因素对MB降解效果的影响。实验结果表明,当催化材料为g-C3N4@硫铁矿烧渣-4、H2O2浓度为19.7 mmol/L、可见光照射下,对MB的降解效果最佳,在反应60 min后,几乎完全降解MB。在可见光条件下,能促进半导体催化材料g-C3N4产生的光生电子,通过光生电子作用光Fenton体系中Fe3+还原,进而提高Fe2+/Fe3+的循环效率,明显增强了该光Fenton体系催化活性。
其他文献
临边或掩星探测通过对大气的切片式观测方式所建立的反演方法可以获取大气要素垂直分层的精细分布,是卫星遥感的一种重要方式和方向。目前已有的临边大气辐射传输模式大部分
红翅噪鹛(Garrulax formosus)是一种主要分布于我国西南地区的珍稀画眉科鸟类,目前该物种的繁殖资料极为缺乏。开展红翅噪鹛繁殖生态学研究,有助于深化我们对该物种的认识及
利用DELTA-T自动气象仪和TOIKKAoy积雪特性仪等观测分析2011年、2012年及2013年整个融雪期阴阳坡雪层含水率、密度与雪层温度等的时间变化特征和垂直变化特征及其相关关系,并
气温,作为生产活动中重要的参数,也是探究地表活动中重要的指标。气温对于全球气候变化研究也具有重要意义。本文对于松嫩平原气温的研究,从遥感技术的角度出发,探究遥感数据及时
本文首先通过计算和分析长春24个站点1961-2007年共47年的日最低、最高温度数据的极端气温指标,探究了长春极端气温事件的变化规律。结果表明:几乎所有的温度指标都显示在1961
短时强对流天气,是我国主要的灾害性天气之一。对对流初生(ConvectiveInitiation,CI)进行准确的监测和预警一直是研究的热点问题。本文中CI定义为多普勒天气雷达第一次检测到反
链轮作为一种重要的机械传动零件,具有传输速度快、效率高、运载能力强、占用空间小等优势,有着极其广泛的应用。表面磨损是造成链轮失效的主要原因,感应淬火可以提高链轮表面的硬度和耐磨性,而且保持心部的塑性和韧性,改善链轮的综合力学性能。随着计算机技术的发展,应用数值模拟来预测和指导感应淬火过程变得越来越普遍。通过数值模拟来研究链轮感应淬火的温度、组织、应力的变化过程,对于链轮的工艺优化具有很大的指导意义
目的乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,骨转移发生率高,且一旦肿瘤侵犯骨骼,化学治疗效果欠佳,预后差。动物实验研究发现,给裸鼠胫骨前注射乳腺癌细胞株后维生素D缺乏组骨损
随着城市建筑的数目不断增加,用户定位需求的逐渐提高,微弱环境下信号捕获技术的研究起到了非常重要的作用。首先,本文分析了现代化GPS信号特性,提出一种高灵敏度GPS L1C/A码信号
现场可编程逻辑器件(FPGA)的使用已变得越来越普遍,它为数字电路设计人员提供了一个非常实用和可靠的硬件设计环境。本文基于FPGA开发平台,进行了BD2/GPS双系统接收机的核心的