負(fù)載型催化劑的制備、表征及其在電化學(xué)降解有機(jī)物中的應(yīng)用.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，特別是化學(xué)工業(yè)的突飛猛進(jìn)，人工合成的化學(xué)物質(zhì)總數(shù)已經(jīng)超過4萬種，而且每年有上千種新的物質(zhì)被合成。這些化學(xué)物質(zhì)中相當(dāng)一部分通過人類的活動進(jìn)入水體，如生活污水和工業(yè)廢水的排放等。在各類廢水中有機(jī)污染物的數(shù)量和濃度占絕大多數(shù)。因此水相中有機(jī)物的降解成為化學(xué)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)研究的熱點之一。 本論文中制備了兩種類型的負(fù)載型催化劑，一種催化劑是以陽離子交換樹脂為載體，另一種催化劑是以改性高嶺土為載體的新型催化劑；對各種催化劑進(jìn)

2、行了傅立葉紅外光譜、環(huán)境掃描電鏡、X光電子能譜、X射線衍射等物理化學(xué)表征。本論文還將各種催化劑應(yīng)用到苯酚水和造紙水的電化學(xué)降解過程中。通過不同條件下，催化劑在水相有機(jī)物降解中的應(yīng)用，推測了電化學(xué)降解苯酚水和造紙水的機(jī)理。另外，通過考察不同因素對降解效果的影響，得出了電化學(xué)降解苯酚水和造紙水的最佳條件。以樹脂類的催化劑來降解苯酚水的實驗中，通過不同催化劑，不同反應(yīng)條件下對降解效果的對比，表明負(fù)載鐵離子的陽離子交換樹脂在苯酚水初始pH為6時

3、，COD去除率最好。以高嶺土類的催化劑來降解造紙水的實驗中，通過不同催化劑，不同反應(yīng)條件下對降解效果的對比，表明負(fù)載鐵離子的鉬磷改性高嶺土在造紙水初始pH為4時，COD去除率最好。文中制備的負(fù)載型催化劑，由于其催化活性較高，易于分離等優(yōu)點，因此，這類催化劑對有機(jī)水的處理具有良好的理論和實踐應(yīng)用前景。 本論文主要包括四個部分： 論文的第一部分對有機(jī)水的常規(guī)處理方法、高級處理方法的種類和特點進(jìn)行了概括；對電化學(xué)方法降解有機(jī)廢

4、水的基本原理、反應(yīng)的基本類型、電化學(xué)方法的優(yōu)點以及有機(jī)物降解中所用的催化劑進(jìn)行了綜述。 論文的第二部分以苯酚水為降解對象，使用負(fù)載金屬離子的樹脂作為催化劑，采用電化學(xué)的方法降解苯酚水。文中闡述了負(fù)載金屬離子的催化劑的制備方法；通過傅立葉紅外光譜、環(huán)境掃描電鏡、X光電子能譜等分析方法對反應(yīng)前后的催化劑進(jìn)行了表征；研究了不同條件(如催化劑負(fù)載不同金屬離子、不同苯酚水初始pH、不同礦化度等)時，催化劑在電化學(xué)降解模擬苯酚水中的應(yīng)用，得

5、出了在以負(fù)載鐵離子的陽離子交換樹脂為催化劑，苯酚水為偏酸性時水相中有機(jī)物降解效果最好的結(jié)論，同時對苯酚降解過程的歷程和機(jī)理進(jìn)行了初步的探究。 論文的第三部分以造紙水為降解對象，以改性的高嶺土為催化劑，采用電化學(xué)的方法來處理造紙廢水。文中主要闡述了經(jīng)高溫焙燒、鉬酸鹽、磷酸鹽改性的高嶺土催化劑的制備方法；通過傅立葉紅外光譜、環(huán)境掃描電鏡、X光電子能譜、X射線衍射等分析方法對反應(yīng)前后的催化劑進(jìn)行了表征；研究了不同條件(如催化劑負(fù)載不同

6、金屬離子、不同造紙廢水初始pH、不同礦化度等)時，催化劑在電化學(xué)降解造紙廢水中的應(yīng)用，得出了在以負(fù)載鐵離子的鉬．磷改性高嶺土為催化劑，造紙水初始pH為4時，造紙廢水的降解效果最好的結(jié)論，同時對造紙廢水處理的機(jī)理進(jìn)行了初步的探究。 論文的第四部分以釩，磷改性的高嶺土為催化劑，采用電化學(xué)的方法來降解造紙廢水。文中闡述了釩．磷改性催化劑的制備方法；采用傅立葉紅外光譜、環(huán)境掃描電鏡、X射線衍射等分析方法對反應(yīng)前后的催化劑進(jìn)行了表征；同時