Al-Fe柱撐粘土濕法催化過氧化氫氧化苯酚類化合物的研究.pdf

1、苯酚類化合物因具有高毒性和難降解性對人類健康與生存環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害和污染,因此研究苯酚類化合物的有效降解具有非常重要的意義。
　　論文主要開展了溫和條件下Al-Fe柱撐粘土催化劑濕法催化過氧化氫氧化苯酚類化合物的研究。采用FT-IR、XRD、TG-DTA、EDX等表征手段對共聚法制備的Al-Fe柱撐粘土催化劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)確認(rèn),結(jié)果證實,交聯(lián)劑已經(jīng)成功插入到了粘土層間。將該Al-Fe柱撐粘土催化劑應(yīng)用于苯酚類化合物的濕法催化過氧化

2、氫氧化降解,結(jié)果表明:當(dāng)煅燒溫度為400℃,反應(yīng)溫度40℃,催化劑用量1.0g/L,n(苯酚):n(H2O2)=1:15,反應(yīng)時間80min,pH=2.5-6.5時,苯酚去除率100％,TOC轉(zhuǎn)化率達(dá)70%。催化劑的穩(wěn)定性良好,重復(fù)利用四次后活性組分的流失僅占樣品總量的0.4%。對于4-氯酚,濕法催化過氧化氫氧化降解的最佳條件是:反應(yīng)溫度50℃,催化劑用量1.0g/L,n(4-氯酚):n(H2O2)=1:15,pH=2.5-6.5,在此

3、條件下,4-氯酚去除率100%,TOC轉(zhuǎn)化率可達(dá)20%。
　　在此基礎(chǔ)上,論文進(jìn)一步對相同濃度的氯酚在同一條件下進(jìn)行了濕法催化過氧化氫氧化研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),氯原子在苯環(huán)上的位置不同,對氯酚的氧化影響不盡相同。具體來講,單氯酚氯原子在羥基對位時氧化降解較慢,其次為鄰位和間位。這是因為氯原子在苯環(huán)對位時吸電子效應(yīng)比較顯著,在鄰位氯原子空間位阻效應(yīng)比較顯著,在間位時吸電子效應(yīng)與供電子效應(yīng)部分抵消,且空間位阻較小。并且在反應(yīng)的早期即整個反應(yīng)

4、的速率控制步驟·OH主要進(jìn)攻羥基的對位,生成(氯代)對苯醌,如果對位上有氯取代時則需先將其脫去,而脫氯需要耗費一定的時間。二氯酚的降解速率呈現(xiàn)以下順序:3,5＞3,4＞2,5＞2,4＞2,6,即鄰位氯原子數(shù)目越多,氧化降解越困難,其次為對位,再次為間位,這說明空間位阻效應(yīng)是影響二氯酚反應(yīng)速率快慢的重要因素,鄰位越多,空間位阻越大,氧化降解速率越慢。對于三氯酚來講,2,4,5＞2,4,6,二者不同之處在于前者有一鄰位空置,后者鄰位均被氯取