过氧化氢分解动力学研究

论文摘要

过氧化氢由于其环境友好性的特点，被广泛应用于化学浆和机械浆的ECF、TCF的漂白中，具有众多优点。但是浆内含有的杂质，如细菌、金属离子等会造成过氧化氢的无效分解，影响漂白的效率，特别是锰离子对过氧化氢分解的催化作用尤为明显。因此本研究重点讨论漂白条件下的Mn（Ⅱ）对过氧化氢分解速率的影响。研究中通过过氧化氢与酸性的钼酸铵形成浅黄色络合物，从而应用紫外光谱法测定过氧化氢含量，并以此为研究方法，采用单因素实验，讨论pH值、过氧化氢浓度、Mn（Ⅱ）含量以及温度对过氧化氢分解的影响。研究表明，过氧化氢与酸性钼酸铵溶液的络合物在紫外范围内有吸收峰，可用350nm处的吸光度值定量过氧化氢的含量，并利用其在297nm处产生的等吸收点，通过双波长法消除漂白残液中，木素对测定结果的影响。过氧化氢的紫外光谱定量法可以用于工厂的快速测定。在碱性条件下，对过氧化氢分解动力学的研究发现，碱催化过氧化氢分解反应是二级反应，反应过程中OH-浓度不发生改变，起到催化剂的作用，其速率方程为：碱性条件下Mn（Ⅱ）的催化作用则是一级反应，其反应速率明显高于碱的催化作用，反应中Mn（Ⅱ）起到催化剂的作用，并且部分会转化为催化作用更为明显的Mn（Ⅲ），其速率方程为：最后，探讨了温度对Mn（Ⅱ）催化过氧化氢分解的影响，结果表明温度的升高加快了过氧化氢的分解，其阿伦尼乌斯活化能Ea=75．84kJ／mol。并在此基础上建立了Mn（Ⅱ）催化过氧化氢分解动力学模型，如下：

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 过氧化氢在工业中的应用
• 1.1.1 过氧化氢简介
• 1.1.2 过氧化氢的应用
• 1.2 过氧化氢分解的研究现状
• 1.2.1 分解机理的研究
• 1.2.2 过氧化氢分解的影响因素
• 1.3 过氧化氢分解动力学研究现状
• 1.3.1 过氧化氢分解动力学模型
• 1.3.2 锰对过氧化氢分解的影响
• 1.4 过氧化氢测定方法
• 1.5 本论文研究目的和内容
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 研究内容及研究方法
• 第二章 过氧化氢含量的快速测定法
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验药品及仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 钼酸盐和过氧化氢络合物的光谱特性（测定波长的选择）
• 2.2.2 过氧化氢浓度与吸光度的关系
• 2.2.3 过氧化氢溶液浓度的测定
• 2.2.4 漂白残液中酸溶木素干扰的去除
• 2.4 本章小结
• 第三章 过氧化氢在碱性条件下的分解
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验药品及仪器
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 碱性条件下过氧化氢的分解
• 3.2.2 pH对反应的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 Mn（Ⅱ）对过氧化氢分解的影响
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验药品及仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 碱性条件下锰离子催化过氧化氢分解反应速率
• 4.2.2 碱性条件下锰离子浓度对过氧化氢分解的影响
• 4.2.3 锰离子浓度对反应的影响
• 2+催化过氧化氢分解的影响'>4.2.4 pH值对Mn²⁺催化过氧化氢分解的影响
• 4.3 本章小结
• 2O₂分解活化能'>第五章 Mn（Ⅱ）催化H₂O₂分解活化能
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 实验药品及仪器
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 碱性条件下温度对Mn（Ⅱ）催化过氧化氢分解的影响
• 5.2.2 活化能的确定
• 5.3 本章小结
• 2O₂分解动力学模型'>第六章 Mn（Ⅱ）催化H₂O₂分解动力学模型
• 6.1 实验部分
• 6.1.1 实验药品及仪器
• 6.1.2 实验方法
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 动力学模型的建立
• 2+催化分解作用'>6.2.2 过氧化氢漂白过程中的Mn²⁺催化分解作用
• 6.2.3 动力学模型的验证
• 6.3 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 本论文的创新之处
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表论文情况