M_xO_y/C复合材料的制备及在酚类废水处理中应用

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ivyliucn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
酚类废水,一类含苯酚等化学毒物的有机难降解废水,对人类健康和社会环境具有极大的危害作用,是水体污染的重要来源,具有毒性强、易致癌、致突变、污染范围广的特点,因此,酚类废水高效处理迫在眉睫。利用碳负载活性锰氧化物(MnxOy/C)或Fe0/C纳米复合材料处理有机物废水具有潜在的工业应用价值,因此含酚废水的高效处理技术已成为众多科研工作者的研究热点。MnxOy/C具有高电位锰活性组分和丰富的微孔结构,具有很好的导电性和反应活性位点,是高效处理含苯酚废水的合意材料,但鲜有在对硝基苯酚废水处理中的应用研究。本文以生物质炭为载体,采用过量浸渍法制备MnxOy/C和Fe0/C纳米复合材料,利用XRD、TEM、N2物理吸附等对材料进行表征,并研究反应温度、时间等反应条件改变对复合材料处理模拟有机废水效能的影响规律,结合测试结果,探讨材料活性物组成、结构、织构等对有机废水的作用机制。具体研究内容包括以下方面:(1)以乙酸锰为活性组分前驱体,生物发酵、高温焙烧技术制备的碳材料为载体,通过过量浸渍结合有氧高温碳热还原制备MnxOy/C纳米复合材料,优化MnxOy/C制备条件为:焙烧温度为400℃、焙烧时间为120 min,考察在对硝基苯酚废水处理性能,在反应温度40℃、9%MnxOy/C投加量为1.0 g(锰含量为9%)、反应时间为100 min,模拟废水中对硝基苯酚的去除率达90%。通过对MnxOy/C表征分析:MnxOy/C主要以Mn2O3、Mn3O4、MnO2等+3、+4价态物质存在;主要晶型为四方晶体;存在介孔形态孔道织构特征,材料的孔径和比表面积分别为5.6 nm和325.6 m2/g。9%MnxOy/C去除对硝基苯酚模拟废水符合Langmuir吸附模型,属于单分子层吸附,准二级动力学模型能更好的拟合去除过程;吸附热力学表明,9%MnxOy/C去除对硝基苯酚废水为自发放热反应。(2)以九水硝酸铁为活性组分前驱体,生物发酵、高温焙烧技术制备的碳材料为载体,采用过量浸渍法结合高温限氧碳热还原制备Fe0/C纳米复合材料,优化制备条件:铁的含量为20%、焙烧温度为900℃、焙烧时间为120 min,考察在对硝基苯酚废水处理中性能,在处理温度为40℃、时间为60 min、20%Fe0/C投加量为1.5g,对硝基苯酚的降解率可达98%。通过对Fe0/C纳米复合材料性能分析,生物质碳材料为多层碳结构,铁主要以Fe0的101晶面存在;铁的引入有利于碳材料孔径的增大,且材料主要以介孔形式存在;20%Fe0/C纳米复合材料处理废水中对硝基苯酚的过程符合准二级动力学过程;等温吸附模型符合单分子层吸附的Langmuir吸附模型。(3)选择Fe0/C纳米复合材料为三维填料粒子,进一步研究电促催化条件下,Fe0/C处理对硝基苯酚模拟废水的性能。以BDD电极为阳极,不锈钢电极为阴极,5 g Fe0/C在电压为14 V,电解质溶液浓度为10 g/L的100 mL废水溶液中材料重复8次,降解率仍可达到60%以上。通过比较Fe0/C和MnxOy/C对不同浓度的对硝基苯酚模拟废水的降解效果,结果表明:Fe0/C纳米复合材料具有更高反应活性位能和稳定性。
其他文献
近年来建设项目"三超"现象非常普遍,严重影响到建设领域的健康发展。"三超"现象导致工程造价大幅度变化,这种现象产生主要是由工程变更引起,工程变更使得工程造价处在不断的
二战后的英国,既有全球化趋势,也有强大的去全球化趋势。去全球化既产生于经济体系当中的结构性变化——宽泛意义上的向“服务型经济”转型——也起因于有意识的政府行为。除
目的:基质细胞衍生因子-1α(stromal cell derived factor-1α,SDF-1α)是主要由骨髓基质细胞产生的结构高度同源的小分子趋化蛋白,属于趋化因子亚家族CXC成员之一,其受体CXCR4(F
<正> 深秋时节,贵州高原已是霜风凄紧,暮雨潇潇。走进贵州遵义务川县农行,一幅“中国农业银行先进基层党组织”的奖状首先映入眼帘,令人精神为之一振,一身寒意顿时驱走了许多
本文从饮食起居调护、运动调护、情志调护及辨证施护四个方面论述慢性心力衰竭的中医调护,以求延缓疾病进展,预防疾病急性加重,从而延长患者存活期、提高患者生存质量。
目的分析楚雄彝族自治州(以下简称楚雄州)乙类传染病的流行规律,为制定传染病预防控制措施提供科学依据。方法利用中国疾病预防控制信息系统数据资料,采用描述性流行病学分析
2017年8月,由托米&#183;维尔科拉执导、劳米&#183;拉佩斯主演的影片《猎杀星期一》在美国上映。影片讲述了在2073年,面对人口严重过剩的问题,欧洲联邦决定听取生物学家尼克莱
随着产业升级的加快,大量机电产品提前报废,报废的机电产品处理不当会造成土地占用、环境污染以及资源浪费。变形失效是机械零部件的主要失效形式之一,然而国内对再制造过程
"传统手工艺技能"是非物质文化遗产的重要之一。我国各民族人民在几千年的生产和生活中,形成了丰富多彩的传统手工艺技能及样式。从产业和市场角度讲,这些传统手工艺技能和样式
在我国,高职教育担负着为生产、建设、服务和管理第一线培养高质量技术应用型专门人才的重要任务。高等职业教育在发展中也出现了一些问题,其中最紧迫最突出的便是师资队伍的