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针对目前水中难降解有机污染物处理中存在的技术问题,本文研究开发出一种新型物理化学水处理技术-微波诱导氧化工艺(Microwave-inducedOxidationProcess,简称为MOP)。微波诱导氧化技术具有反应速度快、占地面积小、设备简单、操作方便等优点,在水处理领域内有着广阔的应用前景。本文对微波诱导氧化技术中催化剂的研制这一技术关键,开展了系统的应用基础研究。
本文首先以颗粒活性炭为催化剂研究了微波诱导氧化水处理技术,将其用于实际酯化废水和染料废水处理,并探讨了微波诱导氧化连续处理模拟含酚废水的可行性。
针对颗粒活性炭催化剂存在的催化剂用量大、机械强度不理想等问题,本文研制了用于微波诱导氧化工艺的新型催化剂。以活性炭纤维(ACF)为载体,采用沉淀—焙烧法制备了Fe2O3-SnOx/ACF催化剂;以γ-Al2O3为载体,采用浸渍—焙烧法制备了MnO2/γ-Al2O3催化剂,并通过多种仪器分析手段对所制得的新型催化剂进行了结构和性能表征。
在微波诱导氧化水处理工艺研究的基础上,建立了微波诱导H2O2催化氧化水处理工艺,制备出用于该水处理工艺的Fe2O3/γ-Al2O3催化剂。
以雅格素蓝BF-BR模拟染料废水为处理对象,对微波诱导氧化水处理工艺的反应动力学规律进行了研究考察。本文对微波诱导氧化水中难降解有机物的反应机制进行了研究探讨。本文还对催化剂在微波场中的温升行为进行了系统研究。