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Mn-Ce催化剂的负载及其催化湿式氧化H-酸的研究

作　者: 余婷
导　师: 刘冬啟
学　校: 华中科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 湿式氧化 H-酸锰铈催化剂改性
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 34次
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内容摘要

H-酸是一种重要的萘系染料中间体，其废水具有污染物浓度高、酸性强、色度高及可生化性差等特点，用传统的方法难以有效达标处理。本研究以H-酸为研究对象，配制模拟染料废水，并以活性氧化铝为载体，制备Mn-Ce催化剂，采用催化湿式氧化技术进行处理，为H-酸实际废水的处理提供参考依据。首先，本研究以活性氧化铝为载体，以Mn-Ce摩尔比为7/3的溶液作为活性溶液，采用等体积浸渍法制备复合催化剂，考察了焙烧温度、浸渍浓度、焙烧时间及浸渍方式对催化剂的影响，优选出最佳的负载条件。然后，用所制备的催化剂进行H-酸模拟染料废水的催化湿式氧化处理工艺探索，考察了反应温度、反应压力、初始pH和催化剂投加量对H-酸降解效果的影响，确定最佳工艺条件为：反应温度180℃，工作压力2.83MPa，初始pH2.52，催化剂投加量5g/l。在此条件下，反应40min，COD去除率达86.15%。实验结果表明，Mn-Ce催化剂活性高，但活性成分Mn易流失，并且催化剂表面易积碳而导致失活。因此本研究对制得Mn-Ce催化剂进行掺钾及掺银改性。SEM、XRF、BET等表征结果显示，催化剂掺杂有助于增加催化剂的活性和稳定性。初步动力学研究结果表明，H-酸降解反应符合一级动力学模型。不同温度下的降解速率常数线性拟合结果显示，未加催化剂的活化能为55.97kJ/mol，加入催化剂后活化能为41.38kJ/mol，为未加催化剂的活化能的74%，说明该催化剂不适于催化湿式氧化H-酸。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 染料废水的特征及危害  8-11
  1.2 催化湿式氧化  11-13
  1.3 催化剂研究  13-17
  1.4 本论文主要研究内容及意义  17-18
2 实验材料及研究方法  18-22
  2.1 实验药品及仪器  18-19
  2.2 实验设备  19-20
  2.3 实验操作方法  20-21
  2.4 催化剂的表征方法  21-22
3 Mn-Ce 催化剂的负载研究  22-37
  3.1 催化剂活性成分的选择  22
  3.2 催化剂的制备方法  22-23
  3.3 催化剂的载体选择及预处理  23
  3.4 负载研究及结果  23-30
  3.5 Mn-Ce 催化剂的掺杂研究  30-36
  3.6 本章小结  36-37
4 H-酸模拟废水降解工艺研究及反应动力学  37-51
  4.1 实验操作步骤  37
  4.2 催化湿式氧化处理模拟废水的工艺条件研究  37-44
  4.3 H-酸模拟废水催化湿式氧化反应动力学研究  44-50
  4.4 本章小结  50-51
5 总结与展望  51-53
  5.1 结论  51-52
  5.2 展望  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-59

Mn-Ce催化剂的负载及其催化湿式氧化H-酸的研究

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