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异相Fenton试剂光协同催化氧化氯酚钠的研究

作　者: 温志忠
导　师: 李梦耀
学　校: 长安大学
专　业: 应用化学
关键词: 氯酚钠 Fe(Ⅱ)-Y分子筛过氧化氢光催化降解
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

氯酚(Chlorophenols, CPs)难溶于水,在中性水体中常以酚钠形式存在,具有很强的“三致”效应,被许多国家列入优先污染物和持久性有机污染物黑名单。降解是去除环境中氯酚钠的最有效方法之一,因此,研究氯酚钠的降解具有重要意义。氯酚钠类化合物有很多种,本文选取环境中常见的4-氯酚钠、2,4-二氯酚钠、五氯酚钠以及这三种氯酚钠按一定比例配成混合氯酚钠为研究对象,采用异相Fenton试剂光催化降解氯酚钠。本文分别以螯合树脂、4A分子筛、Y分子筛、活性氧化铝为催化剂载体,采用浸渍法制备了Fe(Ⅱ)—螯合树脂、Fe(Ⅱ)—4A分子筛、Fe(Ⅱ)—Y分子筛、Fe(Ⅱ)-Al2O3、Fe(Ⅲ)—Y分子筛。通过对比这五种催化剂对氯酚钠的吸附量和对氯酚钠的光催化降解性能测定,得出Fe(Ⅱ)—Y分子筛对氯酚钠的吸附量最小,在光催化降解试验中表现出最好的催化活性。同时在对Fe(Ⅱ)—Y分子筛的循环试验研究,发现经过简单的处理便能保持催化剂的良好活性,具有很大的适用性。具有良好催化活性的Fe(Ⅱ)—Y分子筛和溶液中的过氧化氢构成了异相Fenton试剂,在紫外光照射下,进行异相UV-Fenton光协同催化氧化降解氯酚钠的研究。单因素试验考察了过氧化氢浓度、催化剂量、氯酚钠初始浓度和溶液pH值对4种氯酚钠光催化降解的影响；结果研究表明过氧化氢浓度和Fe(Ⅱ)—Y分子筛量对氯酚钠的影响较大,氯酚钠初始浓度和pH值对氯酚钠降解的影响较小；共存离子Na+、Cl-、K+、SO42-、Mg2+、Zn2+等于氯酚钠50倍质量分率以下对降解没有干扰,NO3-和NH4+有干扰；在UV、H2O2、UV/H2O2、H2O2/Fe(Ⅱ)-Y分子筛、UV/H2O2/Fe(Ⅱ)-Y分子筛五种体系中,以UV/H2O2/Fe(Ⅱ)-Y分子筛反应体系降解效果最好。本文还利用异相Fenton法对含氯酚钠废水的处理进行了初步工艺设计。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-25
  1.1 氯代苯酚污染概述  11-15
    1.1.1 氯酚——环境优先污染物和持久性有机污染物  11
    1.1.2 氯酚的类型及性质  11-12
    1.1.3 含氯酚废水的来源及其危害  12-15
  1.2 相关研究综述  15-23
    1.2.1 氯酚类化合物及其钠盐的降解研究进展  15-21
    1.2.2 异相Fenton法降解有机污染物研究进展  21-23
  1.3 课题的提出  23
  1.4 研究方案  23-25
    1.4.1 主要研究内容  23-24
    1.4.2 研究路线  24-25
第二章分析方法的建立  25-32
  2.1 铁(Ⅱ/Ⅲ)分析方法的建立  25-27
    2.1.1 仪器和试剂  25
    2.1.2 测量波长的选择  25-26
    2.1.3 标准曲线的制作  26-27
    2.1.4 铁的分析  27
  2.2 氯酚钠分析方法的建立  27-32
    2.2.1 仪器和试剂  27
    2.2.2 氯酚钠吸收曲线的测定  27-28
    2.2.3 分析波长的选择  28-29
    2.2.4 氯酚钠标准曲线的绘制  29-31
    2.2.5 氯酚钠的分析  31-32
第三章异相Fenton催化剂的制备及性能测定  32-42
  3.1 试验部分  32-36
    3.1.1 试验用仪器和试剂  32-33
    3.1.2 储备液的配制  33
    3.1.3 催化剂载体预处理  33-34
    3.1.4 载铁催化剂的制备  34
    3.1.5 异相Fenton试剂光协同催化氧化反应装置  34-35
    3.1.6 光催化剂对氯酚钠溶液的吸附试验  35-36
    3.1.7 不同载体的催化剂异相Fenton光催化氧化降解氯酚钠  36
    3.1.8 催化剂循环使用  36
  3.2 结果与讨论  36-41
    3.2.1 载铁催化剂表观图  36-38
    3.2.2 不同载体的催化剂对氯酚钠溶液的吸附试验  38-39
    3.2.3 不同载体的催化剂异相Fenton法降解氯酚钠  39-40
    3.2.4 催化剂的循环使用效果  40-41
  3.3 本章结论  41-42
第四章 Y分子筛固载Fe(Ⅱ)异相Fenton试剂光协同催化氧化降解氯酚钠  42-63
  4.1 试验部分  42-45
    4.1.1 试验用仪器和试剂  42-43
    4.1.2 储备液的配置  43
    4.1.3 催化剂的制备  43
    4.1.4 异相Fenton试剂光协同催化氧化反应装置  43
    4.1.5 异相Fenton试剂光协同催化氧化降解氯酚钠  43-44
    4.1.6 不同反应体系降解氯酚钠的对比试验  44
    4.1.7 共存离子对氯酚钠降解率的影响试验  44-45
  4.2 结果与讨论  45-61
    4.2.1 异相Fenton试剂光协同催化氧化降解4-氯酚钠  45-48
    4.2.2 异相Fenton试剂光协同催化氧化降解2,4-氯酚钠  48-51
    4.2.3 异相Fenton试剂光协同催化氧化降解五氯酚钠  51-54
    4.2.4 异相Fenton试剂光协同催化氧化降解混合氯酚钠  54-57
    4.2.5 不同反应体系降解氯酚钠的对比试验  57-60
    4.2.6 共存离子对氯酚钠降解率的影响  60-61
  4.3 本章结论  61-63
第五章含氯酚钠废水处理工艺初步设计  63-65
结论  65-66
参考文献  66-72
攻读学位期间取得的研究成果  72-73
致谢  73

异相Fenton试剂光协同催化氧化氯酚钠的研究

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