吴明伟:锰氧化物改性多孔材料的制备及其在含酚废水中的应用论文

吴明伟:锰氧化物改性多孔材料的制备及其在含酚废水中的应用论文

本文主要研究内容

作者吴明伟(2019)在《锰氧化物改性多孔材料的制备及其在含酚废水中的应用》一文中研究指出:多孔材料由于具有比较大的比表面积和较强的吸附能力而被广泛应用于水的常规处理和深度处理中,特别是水中有机污染物的去除。但对于含高浓度有机污染物的废水的处理,由于其是物理吸附而容易导致吸附饱和以及产生相当多的固废而受到一定的限制。本论文根据高级氧化技术中的催化氧化原理,并利用多孔材料的较大比表面积和强吸附性能,制备出了两种新型、高效、价廉且可循环使用的有机污染物废水降解催化剂——锰氧化物改性分子筛和锰氧化物改性活性炭。这两种催化剂对含酚废水具有很强的催化降解能力,能广泛应用于各种含有机污染物废水的净化处理。主要研究工作如下:(1)锰氧化物改性分子筛的制备及其在含酚废水处理方面的应用以4A分子筛为载体,次氯酸钠为氧化剂,通过硫酸锰在其表面的原位氧化来制备对环境无害的锰氧化物改性分子筛材料,通过对材料(加入的分子筛与硫酸锰的质量比、反应体系的pH值以及加入的硫酸锰与次氯酸钠的摩尔比)制备条件的优化,获得最优的制备条件为:分子筛与硫酸锰的质量比7:1、反应体系的pH值为7.2、硫酸锰与次氯酸钠摩尔比在1:2.5。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、X-射线衍射仪(XRD)对材料进行了表征。XRD分析表明锰元素是以锰氧化物形式存在,不同pH条件下反应得到的锰氧化物存在形式不同,pH为7.2时反应得到的锰氧化物中锰的价态最高,主要以MnO2形式存在。测试表明锰氧化物中锰的价态越高对含酚废水的处理效果就越好。采用在最佳制备条件下得到的锰氧化物改性分子筛作为催化剂,对过氧化氢氧化降解含酚废水进行研究,考察了不同体系、废水温度、废水pH值、H2O2用量对苯酚降解的影响。结果表明:在优化的废水降解条件下,120 min内,在没有催化剂存在的条件下,只加双氧水苯酚几乎没有被降解,未改性分子筛对苯酚的去除率仅为35%,而锰氧化物改性分子筛对苯酚的去除率达到82%,说明分子筛通过锰氧化物改性后大大提高了对苯酚的氧化降解能力。(2)锰氧化物改性活性炭的制备及其在含酚废水处理方面的应用以活性炭(AC)为载体,次氯酸钠为氧化剂,通过硫酸锰在其表面的原位氧化来制备对环境无害的锰氧化物改性活性炭(MnOx@AC)材料,制备过程中考察了加入的AC与硫酸锰的质量比、反应体系的pH值以及加入的硫酸锰与次氯酸钠的摩尔比等制备条件对AC负载MnOx量及催化氧化降解苯酚效果的影响。结果表明加入的AC与硫酸锰的质量比为10:1、反应体系的pH值为7.4、硫酸锰与次氯酸钠的摩尔比为1:2.5时制备的MnOx@AC催化氧化降解苯酚的效果最好。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、Brunauer-Emmet-Teller(BET)分析、X射线能谱(XPS)对材料进行了表征。BET分析表明由于MnOx负载在活性炭的表面,导致AC的比表面积由原来的489.4m2g-1下降为302.8m2g-1。XPS分析表明不同pH反应条件下的锰氧化物中锰的价态不同,pH为7.4时的BE差异为4.81eV,表示的是+4价的Mn。测试表明锰氧化物价态越高对含酚废水的处理效果就越好。采用在最佳制备条件下得到的MnOx@AC作为催化剂,对过氧化氢氧化降解含酚废水进行研究,考察了不同体系、废水温度、废水pH值、H2O2用量等对苯酚催化氧化降解效果的影响。结果表明:在优化的废水降解条件下,120 min内,在没有催化剂存在的条件下,只加双氧水苯酚几乎没有被降解,未改性AC对苯酚的去除率仅为42%,而MnOx@AC对苯酚的去除率为91%,说明AC通过锰氧化物改性后大大提高了对苯酚的氧化降解能力。

Abstract

duo kong cai liao you yu ju you bi jiao da de bi biao mian ji he jiao jiang de xi fu neng li er bei an fan ying yong yu shui de chang gui chu li he shen du chu li zhong ,te bie shi shui zhong you ji wu ran wu de qu chu 。dan dui yu han gao nong du you ji wu ran wu de fei shui de chu li ,you yu ji shi wu li xi fu er rong yi dao zhi xi fu bao he yi ji chan sheng xiang dang duo de gu fei er shou dao yi ding de xian zhi 。ben lun wen gen ju gao ji yang hua ji shu zhong de cui hua yang hua yuan li ,bing li yong duo kong cai liao de jiao da bi biao mian ji he jiang xi fu xing neng ,zhi bei chu le liang chong xin xing 、gao xiao 、jia lian ju ke xun huan shi yong de you ji wu ran wu fei shui jiang jie cui hua ji ——meng yang hua wu gai xing fen zi shai he meng yang hua wu gai xing huo xing tan 。zhe liang chong cui hua ji dui han fen fei shui ju you hen jiang de cui hua jiang jie neng li ,neng an fan ying yong yu ge chong han you ji wu ran wu fei shui de jing hua chu li 。zhu yao yan jiu gong zuo ru xia :(1)meng yang hua wu gai xing fen zi shai de zhi bei ji ji zai han fen fei shui chu li fang mian de ying yong yi 4Afen zi shai wei zai ti ,ci lv suan na wei yang hua ji ,tong guo liu suan meng zai ji biao mian de yuan wei yang hua lai zhi bei dui huan jing mo hai de meng yang hua wu gai xing fen zi shai cai liao ,tong guo dui cai liao (jia ru de fen zi shai yu liu suan meng de zhi liang bi 、fan ying ti ji de pHzhi yi ji jia ru de liu suan meng yu ci lv suan na de ma er bi )zhi bei tiao jian de you hua ,huo de zui you de zhi bei tiao jian wei :fen zi shai yu liu suan meng de zhi liang bi 7:1、fan ying ti ji de pHzhi wei 7.2、liu suan meng yu ci lv suan na ma er bi zai 1:2.5。tong guo chang fa she sao miao dian jing (FE-SEM)、X-she xian yan she yi (XRD)dui cai liao jin hang le biao zheng 。XRDfen xi biao ming meng yuan su shi yi meng yang hua wu xing shi cun zai ,bu tong pHtiao jian xia fan ying de dao de meng yang hua wu cun zai xing shi bu tong ,pHwei 7.2shi fan ying de dao de meng yang hua wu zhong meng de jia tai zui gao ,zhu yao yi MnO2xing shi cun zai 。ce shi biao ming meng yang hua wu zhong meng de jia tai yue gao dui han fen fei shui de chu li xiao guo jiu yue hao 。cai yong zai zui jia zhi bei tiao jian xia de dao de meng yang hua wu gai xing fen zi shai zuo wei cui hua ji ,dui guo yang hua qing yang hua jiang jie han fen fei shui jin hang yan jiu ,kao cha le bu tong ti ji 、fei shui wen du 、fei shui pHzhi 、H2O2yong liang dui ben fen jiang jie de ying xiang 。jie guo biao ming :zai you hua de fei shui jiang jie tiao jian xia ,120 minnei ,zai mei you cui hua ji cun zai de tiao jian xia ,zhi jia shuang yang shui ben fen ji hu mei you bei jiang jie ,wei gai xing fen zi shai dui ben fen de qu chu lv jin wei 35%,er meng yang hua wu gai xing fen zi shai dui ben fen de qu chu lv da dao 82%,shui ming fen zi shai tong guo meng yang hua wu gai xing hou da da di gao le dui ben fen de yang hua jiang jie neng li 。(2)meng yang hua wu gai xing huo xing tan de zhi bei ji ji zai han fen fei shui chu li fang mian de ying yong yi huo xing tan (AC)wei zai ti ,ci lv suan na wei yang hua ji ,tong guo liu suan meng zai ji biao mian de yuan wei yang hua lai zhi bei dui huan jing mo hai de meng yang hua wu gai xing huo xing tan (MnOx@AC)cai liao ,zhi bei guo cheng zhong kao cha le jia ru de ACyu liu suan meng de zhi liang bi 、fan ying ti ji de pHzhi yi ji jia ru de liu suan meng yu ci lv suan na de ma er bi deng zhi bei tiao jian dui ACfu zai MnOxliang ji cui hua yang hua jiang jie ben fen xiao guo de ying xiang 。jie guo biao ming jia ru de ACyu liu suan meng de zhi liang bi wei 10:1、fan ying ti ji de pHzhi wei 7.4、liu suan meng yu ci lv suan na de ma er bi wei 1:2.5shi zhi bei de MnOx@ACcui hua yang hua jiang jie ben fen de xiao guo zui hao 。tong guo chang fa she sao miao dian jing (FE-SEM)、X-she xian yan she yi (XRD)、Brunauer-Emmet-Teller(BET)fen xi 、Xshe xian neng pu (XPS)dui cai liao jin hang le biao zheng 。BETfen xi biao ming you yu MnOxfu zai zai huo xing tan de biao mian ,dao zhi ACde bi biao mian ji you yuan lai de 489.4m2g-1xia jiang wei 302.8m2g-1。XPSfen xi biao ming bu tong pHfan ying tiao jian xia de meng yang hua wu zhong meng de jia tai bu tong ,pHwei 7.4shi de BEcha yi wei 4.81eV,biao shi de shi +4jia de Mn。ce shi biao ming meng yang hua wu jia tai yue gao dui han fen fei shui de chu li xiao guo jiu yue hao 。cai yong zai zui jia zhi bei tiao jian xia de dao de MnOx@ACzuo wei cui hua ji ,dui guo yang hua qing yang hua jiang jie han fen fei shui jin hang yan jiu ,kao cha le bu tong ti ji 、fei shui wen du 、fei shui pHzhi 、H2O2yong liang deng dui ben fen cui hua yang hua jiang jie xiao guo de ying xiang 。jie guo biao ming :zai you hua de fei shui jiang jie tiao jian xia ,120 minnei ,zai mei you cui hua ji cun zai de tiao jian xia ,zhi jia shuang yang shui ben fen ji hu mei you bei jiang jie ,wei gai xing ACdui ben fen de qu chu lv jin wei 42%,er MnOx@ACdui ben fen de qu chu lv wei 91%,shui ming ACtong guo meng yang hua wu gai xing hou da da di gao le dui ben fen de yang hua jiang jie neng li 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自上海师范大学的吴明伟,发表于刊物上海师范大学2019-06-17论文,是一篇关于分子筛论文,活性炭论文,原位氧化论文,锰氧化物论文,氧化降解论文,含酚废水论文,上海师范大学2019-06-17论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自上海师范大学2019-06-17论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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