工业废水湿式催化氧化过程及催化剂性能的研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyan4321
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
利用湿式催化过氧化氢氧化技术降解有机污染物具有对有机物处理效率高、氧化速率快、操作简便且二次污染小等优点,因而作为研究的热点近几年备受关注。在湿式催化过氧化氢氧化降解水中污染物的过程中,有机污染物主要是在多相催化剂的表面发生催化氧化反应而被降解,因此寻求催化活性高、稳定性好的催化剂可大大提高有机物的降解效率,并有效减少对环境造成的二次污染。近年来,PPCPs的污染问题已成为环境领域关注的焦点话题,非那西汀是其中一种典型的致癌药物,因此选取非那西汀作为目标污染物。本文采用浸渍焙烧法制备金属催化剂,并以γ-Ai2O3为载体,通过负载不同种类,不同质量的催化活性组分,筛选制备出催化活性高、稳定性好的Cu-Mn-Ce/Al2O3复合金属催化剂。并将Cu-Mn-Ce/Al2O3复合金属催化剂应用于湿式催化过氧化氢氧化降解非那西汀的过程中,主要研究内容如下:
  1、通过对比不同催化剂下,湿式催化过氧化氢氧化降解非那西汀过程中非那西汀的降解效果及金属离子的流失情况,筛选制备出了催化活性高、稳定性好的Cu-Mn-Ce/Al2O3复合金属催化剂。并通过SEM、EDS、XRD、BET等手段对Cu-Mn-Ce/Al2O3复合金属催化剂及其前驱体的表面形态进行了表征。
  2、将制备的Cu-Mn-Ce/Al2O3复合金属催化剂应用于湿式催化过氧化氢氧化降解非那西汀的过程中,研究了不同反应温度、反应时间、溶液初始pH、催化剂添加量及双氧水添加量对湿式催化过氧化氢氧化降解非那西汀效果的影响。结合正交实验结果分析,确定湿式催化过氧化氢氧化降解非那西汀的最佳工艺条件为:反应时间:3h,反应温度:80℃,溶液初始pH为7,催化剂添加量为49/200mL和双氧水添加量为3mL/200mL。在最佳工艺条件下,湿式催化过氧化氢氧化降解非那西汀3h后,非那西汀、COD、TOC和TN去除率分别达98%、83.1%、79.2%和58.1%,取得了良好的矿化效果。同时,对不同条件下湿式催化过氧化氢氧化降解非那西汀的结果进行拟合分析,得知非那西汀降解反应均遵循一级动力学。
  3、通过自由基掩蔽实验,对湿式催化过氧化氢氧化非那西汀的降解机理进行了探讨,确定在反应过程中对非那西汀降解矿化起主要作用的是-OH自由基。利用液相色谱-质谱联用仪定性分析湿式催化过氧化氢氧化降解非那西汀过程中生成的20种中间产物,并推测出了非那西汀可能的降解途径。
其他文献
“百年大计,教育为本。”学前教育是国民教育的起点,在整个教育过程中起奠基作用。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的推行,进一步普及了学前教育,也壮大了幼儿教师的队伍。但农村学前教育一直是学前教育的短板,如何打造一支师德高尚、知识扎实、技能过硬的高素养农村幼儿教师队伍是人们关注的焦点。本研究基于《幼儿园教师专业标准(试行)》的背景之下,旨在分析赣州市农村幼儿教师的专业素养现
学位
临床数据中蕴含着许多有价值的信息,对于医生明确诊断,治疗疾病具有重要意义。但是现实生活中的临床数据由于保密性、不完整性,罕见疾病样本数量少,以及对于一些诊断困难疾病的临床数据类别标签获取困难等客观原因导致无法获得大量的临床样本。由这些原因造成的临床数据分类问题是一个典型的小样本数据分类问题。但是小样本临床数据采用传统分类算法训练的分类模型分类性能较低,不能满足现实生活的需要。为了进一步提高分类性能
学位
合成纤维含有大量的油剂对染色性能影响很大,为了防止织物出现难以去除的色花、色淀、硅油斑等疵病,保证染色效果,通常在染色前要选择合适的除油剂去除织物上的油剂,并对除油剂的除油效果进行评价。目前常用的除油效果评价方法是在织物上滴加黑机油等混合油剂,然后通过人眼观察判断除油前后油污的去除程度,用沾色灰色样卡进行评级,人为误差较大,结果不能量化,并且不能对原有织物上残留油剂的去除程度进行评价,局限性很大。
学位
介孔二氧化硅具有大比表面积和孔体积大、孔径可调等特点,在光学和医学领域特别是药物的缓释方面发挥越来越重要的作用。作为优秀的掺杂基质,介孔二氧化硅可以通过掺杂染料、量子点和稀土金属等获得发光性能。但这些引入发光中心的方法存在染料渗漏、制备复杂和生物毒性等问题。近年来,碳掺杂因为具有不需要掺杂荧光基团或者是金属离子,发光中心来源于杂化材料自身等优势逐渐成为发光介孔二氧化硅的研究热点。本文以P123为模
近年来,由于臭氧层破坏,到达地面的紫外辐射日益增强,导致人体皮肤晒红晒伤,材料老化严重。二氧化钛(TiO2)作为常用的物理紫外防护剂,广泛应用于防晒护肤、材料抗紫外老化等领域。但是,由于TiO2表面能较大,存在易团聚、分散性不佳的缺点,需要对其进行表面改性,然而大多数改性剂没有紫外辐射阻隔效果,削弱了TiO2的紫外防护能力。木质素是来源于植物的、具有芳香环结构的天然高分子,具有良好紫外吸收性和光稳
学位
光催化降解反应是处理有机污染物的具有广阔前景的手段之一,其可以把太阳能转化为化学能,高效地把大部分有机污染物降解为二氧化碳和水。在众多半导体光催化剂中,由于TiO2在自然界资源丰富且价格低廉,同时兼备高效无毒及光化学稳定性好等优点而备受人们青睐。但是,TiO2的禁带宽度大,对太阳光利用率小,导致量子效率低。这些内在的缺陷严重制约了二氧化钛在光催化领域进一步的应用。因此,探究各种诸如元素掺杂、半导体
学位
皮革工业是我国轻工业的重要组成部分,能够创造很大的经济效益,然而皮革加工过程中使用的化学药剂会危害自然环境以及人类健康。皮革加工的整体流程主要分为准备工段、鞣制工段和整饰工段三个部分.其中试验所用皮革废水是皮革整饰工段产生的一种具有悬浮物浓度高、可生化性差、色度高以及污染物成分复杂等特点的废水,若不进行恰当的处理,会严重污染企业的周边环境,影响人类身体健康。因此,探究合适的工艺处理皮革废水并得出工
学位
4,4’-二氨基二苯甲烷(4,4-Diaminodiphenyl methane,MDA)是一种芳香胺类化合物,工业上通常用苯胺和甲醛为主要原料合成。MDA是一种重要的化工中间体,可以作为固化剂使用,还可以用来制备聚酰亚胺薄膜聚氨酯产品等。MDA毒性较强,对环境有较大危害,会对人类造成神经损害以及DNA损伤,具有致癌性。因此,研究MDA的微生物降解对于工业废水的处理有重要意义。  本文分离到一株能
学位
农药生产过程中会产生大量的废水,这些废水有机物浓度高、氨氮浓度高、毒性大,未经妥善处理的废水排入环境中,不仅会破坏自然环境也会威胁人类的身体健康。本文以某农药厂的实际生产废水为研究对象,废水中合有能够抑制硝化作用的有机化合物2-氯-5-氯甲基吡啶(以下简称CCP),难以直接利用生物脱氮技术进行处理。本文首先利用芬顿氧化法对废水进行预处理,降低废水中CCP浓度,减少废水对硝化反应的抑制作用,再利用A
学位
基于文献计量法、社会网络分析法,应用Origin,Gephi,bibexcel等软件,对Web of Science中废水生物处理领域的研究现状进行透视分析。对发文量进行logistic拟合,并对废水生物处理领域关键词、作者、国家进行可视化分析。结果发现:1)废水生物处理领域的最大发文章量约为1310篇,其中article类型的文章约为1182篇,该学科已发展到瓶颈期,急需创新;2)此领域共词网络