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微波诱导氧化工艺(Microwave Induced Oxidation Process,简称MIOP)是一种新型物理化学水处理工艺.该工艺具有对难降解有机污染物氧化彻底、处理速度快、设备简单、操作方便等优点,具有广阔的应用前景.用于MIOP催化剂的制备是该处理工艺的技术关键.本文探索制备出以资源丰富、价格低廉的Al<,2>O<,3>为载体的用于MIOP水处理工艺的新型催化剂MnO<,2>/Al<,2>O<,3>.通过实验优化了制备条件,考察了焙烧温度、焙烧时间和升温速度的影响,并采用TG-DTA、BET、XRD、XPS、XRF、SEM等仪器分析技术,考察了催化剂的表面结构、成分和形貌.在MnO<,2>/Al<,2>O<,3>催化剂研究的基础上,通过负载稀土铈的氧化物制备出了MnO<,2>-CeO<,2>/Al<,2>O<,3>催化剂,并采用BET、XRD、XPS、SEM等仪器分析方法对催化剂的结构进行了表征分析,系统地开展了相关的应用基础研究.以MnO<,2>/Al<,2>O<,3>作为催化剂,研究开发出MIOP处理雅格素蓝BF-BR模拟废水的工艺技术.通过试验获得最佳处理工艺条件为:固液质量比1:10(50mL雅格素蓝BF-BR水溶液中投加5.0g MnO<,2>/Al<,2>O<,3>催化剂)、微波功率为500W,微波辐照时间5min.在此工艺条件下,水中雅格素蓝BF-BR的脱色率可达到97%,COD去除率为87.4%,表明经MIOP工艺处理后的雅格素蓝BF-BR矿化的很彻底.研究表明,MnO<,2>/Al<,2>O<,3>和MnO<,2>-CeO<,2>/Al<,2>O<,3>在MIOP中的催化活性相差不大,但是在氧化剂H2O2存在的情况下,MnO<,2>-CeO<,2>/Al<,2>O<,3>则具有更好的催化能力和更长的使用寿命.探讨了在微波-H2O2体系中各工艺参数对50mL浓度为300mg/L的雅格素蓝BF-BR模拟染料废水处理效果的影响,在H<,2>O<,2>(浓度为30%)投加量0.4mL/L模拟染料废水、MnO<,2>-CeO<,2>/Al<,2>O<,3>加入量5.0g、微波功率500W和微波辐照时间5min时,废水脱色率可达98.6%,COD去除率达92%.当催化剂连续使用¨次后,废水脱色率仍达到80%以上,COD去除率仍可超过60%.进一步对MIOP机理研究表明,在微波场作用下废水中的有机污染物在催化剂表面通过吸附-氧化协同作用而被迅速降解.MnO<,2>-CeO<,2>/Al<,2>O<,3>催化剂中的氧化铈能够诱导H<,2>O<,2>氧化有机污染物,并在微波的辐照下快速降解.反应动力学研究表明,MIOP过程符合一级反应动力学规律.