高級(jí)氧化技術(shù)在修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤中的研究.pdf

1、高級(jí)氧化技術(shù)因其降解污染物的高效性、徹底性被廣泛應(yīng)用在降解土壤污染物中。本文采用的二氧化氯催化氧化法是高級(jí)氧化技術(shù)中的一種。本文以二氧化氯作氧化劑，以不同工藝制備的三種含銅的氧化物作催化劑，對(duì)多環(huán)芳烴污染物的代表物蒽進(jìn)行降解研究。本文主要包括以下研究內(nèi)容:
　　1)碳酸鈉沉淀法制備CuO-蒙脫土復(fù)合材料。采用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和X射線能量色散譜儀(EDS)對(duì)CuO-蒙脫土

2、復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行表征。將碳酸鈉沉淀法制備CuO-蒙脫土的復(fù)合材料作為催化劑，催化二氧化氯降解土壤中的蒽。
　　2)制備了Fe3O4-CuO@蒙脫土，采用磁分離，對(duì)其回收，避免二次污染。采用XRD、TEM、FTIR及EDS對(duì)催化劑進(jìn)行表征。Fe3O4-CuO@蒙脫土作為二氧化氯催化氧化反應(yīng)的催化劑。利用磁鐵將催化劑進(jìn)行回收，循環(huán)利用8次后催化降解效果穩(wěn)定。
　　3)以水熱法合成的Fe3O4作為磁載體，合成了具有核殼結(jié)構(gòu)

3、的Fe3O4@CuO復(fù)合材料作為二氧化氯催化氧化反應(yīng)的催化劑。采用XRD、TEM對(duì)Fe3O4@CuO復(fù)合材料進(jìn)行表征。結(jié)果表明制得的催化劑中含有CuO和Fe3O4。CuO均勻地包覆在中空結(jié)構(gòu)納米Fe3O4顆粒表面，形成核殼結(jié)構(gòu)。利用磁鐵將催化劑進(jìn)行回收，循環(huán)利用8次后催化降解效果穩(wěn)定。
　　使用以上合成的三種復(fù)合材料作催化劑，研究其催化二氧化氯降解土壤中蒽的效果時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)探索了氧化反應(yīng)的水土比，氧化劑的濃度，催化劑用量，反應(yīng)初始

4、pH，溫度等條件對(duì)蒽降解效果的影響，確定了最佳降解操作工藝條件。1）以CuO-蒙脫土復(fù)合材料做催化劑降解最佳條件，在室溫蒽污染物濃度為89.8mg/kg，土壤pH為中性，水土比為3時(shí)，反應(yīng)時(shí)間30 min，當(dāng)ClO2用量為1.0 mol/kg，催化劑的用量為1g/kg條件下，降解率可達(dá)到90％。2）以Fe3O4-CuO@蒙脫土作為催化劑，在室溫蒽污染物濃度為89.8 mg/kg，土壤pH為中性，水土比為3時(shí)，反應(yīng)時(shí)間30min，當(dāng)ClO

5、2用量為1.0 mol/kg，催化劑（Fe3O4-CuO@蒙脫土）的用量為0.5 g/kg條件下，降解率可達(dá)到95％。3)Fe3O4@CuO復(fù)合材料作催化劑降解最佳條件，在室溫蒽污染物濃度為89.8 mg/kg，土壤pH為中性，水土比為3時(shí)，反應(yīng)時(shí)間30 min，當(dāng)ClO2用量為0.7 mol/kg，催化劑的用量為0.3 g/kg條件下，降解率可達(dá)到96％。此外，采用氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)對(duì)二氧化氯催化氧化蒽的降解產(chǎn)物進(jìn)行了鑒定，并對(duì)其反應(yīng)