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催化湿式氧化法催化剂的设计合成以及降解水中有机污染物的研究

张阳  
【摘要】: 随着工业生产的发展,含有毒物质的工业废水的排放量急剧增加,对人、畜及生态平衡造成严重危害,因此有效去除染料废水成为现代环保的一项重大课题。研发一种高效、经济、适用的染料废水处理技术,对于保护水环境、推动我国工业的发展,具有积极深远的意义。 催化湿式氧化法是一种有效的水处理技术。它将待处理污水置于密闭的容器中,通入空气或氧气作为氧化剂,加入催化剂,让污水中有机物降解成为水、二氧化碳及氮气得到净化。然而传统催化湿式氧化法需要高温(80-180℃)高压(1-5MPa)条件,限制了它的广泛应用,需要研制有效的催化剂在温和的条件下就能除污染物。 本文基于染料废水催化湿法氧化的机理,试图寻找廉价、高效的催化剂,实现模拟的废水的高效、温和条件下的深度降解。基于以上的设想,本文开展的工作主要有以下几个方面: 1、制备和表征了用于催化湿式氧化法处理染料废水的催化剂。 (1)以H3PMo12O40为母体,采用浸渍法和天然纤维素生物模板法制备了纳米管结构的Zn1.5PMo12O40纳米管复合材料。 (2)以H3PMo12O40为母体,采用浸渍法和天然纤维素生物模板法制备了纳米管结构的ZnO/MoO3纳米管复合材料。 (3)以H3PMo12O40为母体结合SiO2,采用溶胶—凝胶和天然蘑菇生物模板法制备了大孔结构的ZnO/MoO3/SiO2大孔复合材料,并用IR、XRD、UV和SEM等手段对其结构、形貌和性质进行表征。 (4)以(NH4)6Mo7O24和CeO2为原料,采用静电纺丝制备了MoO3:Ce纳米纤维复合材料,并用IR、XRD、UV和SEM等手段对其结构、形貌和性质进行表征。 2、考察了三种催化剂对湿式氧化去除染料废水的活性。 以碱性藏花红作为模拟废水考察了不同种类催化剂、反应温度、反应液浓度、催化剂重复使用降解效果溶液的影响,初步确定了各组分适宜的催化氧化条件。


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