论文部分内容阅读
本论文首次制备一种新型的异相光Fenton催化剂,该催化剂不仅能有效地利用太阳光,提高H2O2的转化率和利用率,还能被循环利用,避免对环境造成二次污染。多硝基酚类污染物由于毒性大,具有生物积累性,难生化降解,对生态环境和人体健康构成严重的威胁。我们成功地将制备的异相光催化剂应用于多硝基酚废水的处理中,取得良好的降解效果,为污染物废水的治理提供有力的技术支持。论文研究的内容主要包括以下三个部分：第一部分以γ-氧化铝为载体制备了γ-氧化铝负载5-磺基水杨酸(ssal)-Fe(Ⅲ)配合物的异相光Fenton催化剂[Fe(Ⅲ)-ssal]-Al2O3。考察载体种类、载体的负载量、硝酸铁和5-磺基水杨酸(ssal)用量比等因素对催化剂的性能影响,在此基础上利用FT-IR、TEM-EDX等对所制备的催化剂进行表征。第二部分将制备的异相光催化剂[Fe(Ⅲ)-ssal]-Al2O3用于对多硝基酚污染物2,4-二硝基苯酚(DNP)、2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚(DNBP)和2,6-二硝基对甲酚(DNPC)的降解。研究表明,在研究反应时间内,三种多硝基酚污染物的降解率都接近100%；催化剂[Fe(Ⅲ)-ssal]-Al2O3的催化活性远远高于催化剂Fe(Ⅲ)-Al2O3。类氢醌体5-磺基水杨酸(ssal)被引入Fenton体系,在太阳光照射下,利用氢醌／醌循环的过程顺利实现Fe(Ⅲ)／Fe(Ⅱ)的循环,大大提高催化反应速度。论文对三种多硝基酚降解反应动力学进行研究,发现催化降解过程分为反应初始阶段和反应快速阶段,两个阶段均符合一级动力学方程,初始浓度越高反应速率越慢,温度越低反应速率越慢。通过Arrhenius方程计算,分别得出不同反应阶段的反应活化能。第三部分通过对催化剂的再生性研究,发现该催化剂能够多次回收利用,具有良好的经济效益和环境效益。将催化剂[Fe(Ⅲ)-ssal]-Al2O3应用于多硝基酚类实际废水降解中,实际废水色度和COD去除率分别高达98.6%和75.6%,催化剂回收利用效果良好。因此,异相光Fenton催化剂[Fe(Ⅲ)-ssal]-Al2O3有望广泛应用于多硝基酚类废水的处理中。