模板法制备纤维负载铁fenton试剂及其应用【字数:9925】
以滤纸为模板剂,使用NaOH化学活化制备活性炭纤维,使用铁离子和铜离子在纤维上的负载与过氧化氢形成异相试剂氧化体系对所配制的甲基橙进行降解。其过程考察了前驱体固化温度、PH、盐离子浓度对甲基橙降解速率的影响。利用XRD、SEM、紫外吸收光谱等技术对活性炭纤维的组成成分、微观结构和形貌进行分析。通过模板法的实验了解Fenton氧化试剂在废水处理中的优点及还有待解决的问题。结果表明,200℃固化,负载0.3mol/L CuCl2的Fenton催化剂降解效果最好,降解率达到94%。
目录
1.前言 8
1.1引言 8
1.2羟基自由基(OH) 8
1.2.1羟基自由基的简介 8
1.2.2羟基自由基的产生[5] 9
1.2.3运用羟基自由基的优缺点 9
1.2.4羟基自由基的特性 10
1.3Fenton氧化简介 10
1.3.1传统Fenton试剂的氧化机理 10
1.3.2Fenton试剂氧化技术的种类 11
1.3.3Fenton试剂氧化的优缺点 12
1.3.4影响Fenton试剂氧化效果的因素 13
1.3.5Fenton氧化试剂的发展与前景 15
1.4本课题研究的内容和意义 15
2实验部分 16
2.1实验药品及仪器 16
2.1.1实验药品 16
2.1.2实验仪器及设备 16
2.2实验过程 16
2.2.1Fenton催化剂载体的制备及盐离子的负载 16
2.2.2 负载型催化剂的制备(碳化处理) 17
2.2.3定性测试 17
2.3分析方法 17
2.3.1X射线衍射仪 17
2.3.2扫描电子显微镜(SEM) 17
2.3.3紫外线分光光度分析 17
3结果与讨论 19
3.1XRD分析 19
3.2SEM分析 23
3.3紫外线分光光度分析 26
4.结论 29
参考文献 30 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
致谢 31
1.前言
1.1引言
随着资源节约型、环境友好型社会创建目标在我国各领域的影响力不断提升,现在对废水排放的标准也越来越高。水污染中,尤其有机废水不容忽视,这是我国如今面临的严峻挑战之一。
化工产业飞速发展,更多的化工废水被制造出来,如果不对其进行适当的处理,将对生活环境和可持续发展产生巨大的影响。据统计,我国印染废水每天排放量已经超过以往水平的300~400万立方米,占我国总工业废水排放量的 35%以上。这些废水的毒性极强,COD的含量极高,在如今对水需求量很大的情况下,这些废水的广泛排放将会对水生生物及人类的健康造成严重影响。同时,这也会影响到其他的行业的产品质量,从而制约其发展,造成损失。现阶段人们的环保意识也在不断地加强,化工企业对化工废水的妥善处理势在必行。化工企业应该掌握各种化工废水处理的技术,最大程度上减少污染,保护环境。严格的要求促使研究者们与企业合作一起探索新型污水废水的净化处理方法。
为了解决这个问题并且实现水体中难降解有机污染物的高效去除,以产生具有强氧化能力的羟基自由基(OH) 为特点的高级氧化技术应运而生,OH 的氧化电位高达2. 8 e V,仅次于氟,可无选择性地氧化降解有机污染物【14】。1964 年,Fenton 反应首次在废水处理问题得到应用。近年来, Fenton试剂被
认为是有效的废水污泥调理剂。高级氧化技术中Fenton反应因其高效、对环境友好特点, 被认为是较有前景的调理技术,因此受到广大研究人员的青睐。
所以本文在了解到工业对高浓度有机废水的各种处理方法后,将着重对其中之一的传统Fenton反应的改良方法进行深入的探索。
1.2羟基自由基(OH)
1.2.1羟基自由基的简介
在人类面临严重环境危机甚至受到其极大威胁的关键时刻,Anasta(2000年)、梁汉文(2002年)等科学研究者纷纷提出了高级氧化技术、绿色化学等的先进概念,即是指产羟基自由基(OH)及其产生的一系列OH链式反应,借此来对废水中的有机污染物进行净化处理,目的就是将它们降解成二氧化碳、水及无机盐,这就达到了零污染排放的目的,继而防止造成环境污染。
高级氧化技术在从源头处解决污染治理过程中的环境再污染问题方面做出了巨大的贡献,被当作是首选的理想方法。羟基自由基的氧化能力很强,与单质氟的氧化力几乎相当,仅此其后,它是一种无选择进攻性最强的物质。高级氧化技术伴随着羟基自由基产生效率的提升而发展进步由此可见,羟基自由基(OH)是有机废水处理工程中不可缺少的重要角色。
1.2.2羟基自由基的产生[5]
(1)Fenton反应
自由基在生物体系统中具有很大的影响,并且具有双重性。适量的自由基能够帮助生物体体内的常规生理活动能够正常进行,例如生物体内生物活性物质新陈代谢的过程等等。相对的,过量的自由基会对细胞成分造成严重的破坏,影响生物机体组织健康。据所知,氧化活性最强的氧自由基是通过体内Fenton反应产生的羟基自由基[6]。Fenton反应可以运用Mn2+、Cu2+等代替Fe2+作为催化剂。
(2)生物还原剂
在符合体系的催化剂存在时,一些生物还原剂,例如还原型辅酶等会与H202反应并促进产生OH。
(3)黄嘌呤氧化酶体系
黄嘌呤氧化酶在体系中催化会生成过氧化氢和大量的自由基,继而前者在与金属盐离子的反应中产生OH。
(4)紫外光解、辐射H2O2
Choi[7]和Madden[8]等研究者通过实验对各选定溶液体系进行紫外光解、辐射操作,体系中均有OH生成。
1.2.3运用羟基自由基的优缺点
目录
1.前言 8
1.1引言 8
1.2羟基自由基(OH) 8
1.2.1羟基自由基的简介 8
1.2.2羟基自由基的产生[5] 9
1.2.3运用羟基自由基的优缺点 9
1.2.4羟基自由基的特性 10
1.3Fenton氧化简介 10
1.3.1传统Fenton试剂的氧化机理 10
1.3.2Fenton试剂氧化技术的种类 11
1.3.3Fenton试剂氧化的优缺点 12
1.3.4影响Fenton试剂氧化效果的因素 13
1.3.5Fenton氧化试剂的发展与前景 15
1.4本课题研究的内容和意义 15
2实验部分 16
2.1实验药品及仪器 16
2.1.1实验药品 16
2.1.2实验仪器及设备 16
2.2实验过程 16
2.2.1Fenton催化剂载体的制备及盐离子的负载 16
2.2.2 负载型催化剂的制备(碳化处理) 17
2.2.3定性测试 17
2.3分析方法 17
2.3.1X射线衍射仪 17
2.3.2扫描电子显微镜(SEM) 17
2.3.3紫外线分光光度分析 17
3结果与讨论 19
3.1XRD分析 19
3.2SEM分析 23
3.3紫外线分光光度分析 26
4.结论 29
参考文献 30 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
致谢 31
1.前言
1.1引言
随着资源节约型、环境友好型社会创建目标在我国各领域的影响力不断提升,现在对废水排放的标准也越来越高。水污染中,尤其有机废水不容忽视,这是我国如今面临的严峻挑战之一。
化工产业飞速发展,更多的化工废水被制造出来,如果不对其进行适当的处理,将对生活环境和可持续发展产生巨大的影响。据统计,我国印染废水每天排放量已经超过以往水平的300~400万立方米,占我国总工业废水排放量的 35%以上。这些废水的毒性极强,COD的含量极高,在如今对水需求量很大的情况下,这些废水的广泛排放将会对水生生物及人类的健康造成严重影响。同时,这也会影响到其他的行业的产品质量,从而制约其发展,造成损失。现阶段人们的环保意识也在不断地加强,化工企业对化工废水的妥善处理势在必行。化工企业应该掌握各种化工废水处理的技术,最大程度上减少污染,保护环境。严格的要求促使研究者们与企业合作一起探索新型污水废水的净化处理方法。
为了解决这个问题并且实现水体中难降解有机污染物的高效去除,以产生具有强氧化能力的羟基自由基(OH) 为特点的高级氧化技术应运而生,OH 的氧化电位高达2. 8 e V,仅次于氟,可无选择性地氧化降解有机污染物【14】。1964 年,Fenton 反应首次在废水处理问题得到应用。近年来, Fenton试剂被
认为是有效的废水污泥调理剂。高级氧化技术中Fenton反应因其高效、对环境友好特点, 被认为是较有前景的调理技术,因此受到广大研究人员的青睐。
所以本文在了解到工业对高浓度有机废水的各种处理方法后,将着重对其中之一的传统Fenton反应的改良方法进行深入的探索。
1.2羟基自由基(OH)
1.2.1羟基自由基的简介
在人类面临严重环境危机甚至受到其极大威胁的关键时刻,Anasta(2000年)、梁汉文(2002年)等科学研究者纷纷提出了高级氧化技术、绿色化学等的先进概念,即是指产羟基自由基(OH)及其产生的一系列OH链式反应,借此来对废水中的有机污染物进行净化处理,目的就是将它们降解成二氧化碳、水及无机盐,这就达到了零污染排放的目的,继而防止造成环境污染。
高级氧化技术在从源头处解决污染治理过程中的环境再污染问题方面做出了巨大的贡献,被当作是首选的理想方法。羟基自由基的氧化能力很强,与单质氟的氧化力几乎相当,仅此其后,它是一种无选择进攻性最强的物质。高级氧化技术伴随着羟基自由基产生效率的提升而发展进步由此可见,羟基自由基(OH)是有机废水处理工程中不可缺少的重要角色。
1.2.2羟基自由基的产生[5]
(1)Fenton反应
自由基在生物体系统中具有很大的影响,并且具有双重性。适量的自由基能够帮助生物体体内的常规生理活动能够正常进行,例如生物体内生物活性物质新陈代谢的过程等等。相对的,过量的自由基会对细胞成分造成严重的破坏,影响生物机体组织健康。据所知,氧化活性最强的氧自由基是通过体内Fenton反应产生的羟基自由基[6]。Fenton反应可以运用Mn2+、Cu2+等代替Fe2+作为催化剂。
(2)生物还原剂
在符合体系的催化剂存在时,一些生物还原剂,例如还原型辅酶等会与H202反应并促进产生OH。
(3)黄嘌呤氧化酶体系
黄嘌呤氧化酶在体系中催化会生成过氧化氢和大量的自由基,继而前者在与金属盐离子的反应中产生OH。
(4)紫外光解、辐射H2O2
Choi[7]和Madden[8]等研究者通过实验对各选定溶液体系进行紫外光解、辐射操作,体系中均有OH生成。
1.2.3运用羟基自由基的优缺点
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