论文摘要
随着工业的发展，特别是化学工业的突飞猛进，人工合成的化学物质总数已经超过4万种，而且每年有上千种新的物质被合成。这些化学物质中相当一部分通过人类的活动进入水体，如生活污水和工业废水的排放等。在各类废水中有机污染物的数量和浓度占绝大多数。因此水相中有机物的降解成为化学科学、环境科学研究的热点之一。本论文中制备了两种类型的负载型催化剂，一种催化剂是以阳离子交换树脂为载体，另一种催化剂是以改性高岭土为载体的新型催化剂；对各种催化剂进行了傅立叶红外光谱、环境扫描电镜、X光电子能谱、X射线衍射等物理化学表征。本论文还将各种催化剂应用到苯酚水和造纸水的电化学降解过程中。通过不同条件下，催化剂在水相有机物降解中的应用，推测了电化学降解苯酚水和造纸水的机理。另外，通过考察不同因素对降解效果的影响，得出了电化学降解苯酚水和造纸水的最佳条件。以树脂类的催化剂来降解苯酚水的实验中，通过不同催化剂，不同反应条件下对降解效果的对比，表明负载铁离子的阳离子交换树脂在苯酚水初始pH为6时，COD去除率最好。以高岭土类的催化剂来降解造纸水的实验中，通过不同催化剂，不同反应条件下对降解效果的对比，表明负载铁离子的钼磷改性高岭土在造纸水初始pH为4时，COD去除率最好。文中制备的负载型催化剂，由于其催化活性较高，易于分离等优点，因此，这类催化剂对有机水的处理具有良好的理论和实践应用前景。本论文主要包括四个部分：论文的第一部分对有机水的常规处理方法、高级处理方法的种类和特点进行了概括；对电化学方法降解有机废水的基本原理、反应的基本类型、电化学方法的优点以及有机物降解中所用的催化剂进行了综述。论文的第二部分以苯酚水为降解对象，使用负载金属离子的树脂作为催化剂，采用电化学的方法降解苯酚水。文中阐述了负载金属离子的催化剂的制备方法；通过傅立叶红外光谱、环境扫描电镜、X光电子能谱等分析方法对反应前后的催化剂进行了表征；研究了不同条件（如催化剂负载不同金属离子、不同苯酚水初始pH、不同矿化度等）时，催化剂在电化学降解模拟苯酚水中的应用，得出了在以负载铁离子的阳离子交换树脂为催化剂，苯酚水为偏酸性时水相中有机物降解效果最好的结论，同时对苯酚降解过程的历程和机理进行了初步的探究。论文的第三部分以造纸水为降解对象，以改性的高岭土为催化剂，采用电化学的方法来处理造纸废水。文中主要阐述了经高温焙烧、钼酸盐、磷酸盐改性的高岭土催化剂的制备方法；通过傅立叶红外光谱、环境扫描电镜、X光电子能谱、X射线衍射等分析方法对反应前后的催化剂进行了表征；研究了不同条件（如催化剂负载不同金属离子、不同造纸废水初始pH、不同矿化度等）时，催化剂在电化学降解造纸废水中的应用，得出了在以负载铁离子的钼-磷改性高岭土为催化剂，造纸水初始pH为4时，造纸废水的降解效果最好的结论，同时对造纸废水处理的机理进行了初步的探究。论文的第四部分以钒-磷改性的高岭土为催化剂，采用电化学的方法来降解造纸废水。文中阐述了钒-磷改性催化剂的制备方法；采用傅立叶红外光谱、环境扫描电镜、X射线衍射等分析方法对反应前后的催化剂进行了表征；同时研究不同条件（如催化剂负载不同金属离子、不同废水初始pH、不同矿化度等）时，催化剂在电化学降解造纸废水中的应用，得出了在以负载铁离子的钒-磷改性高岭土为催化剂，造纸废水初始pH为4时，造纸废水的降解效果较好的结论。