負載型催化劑的制備、表征及其在電化學降解有機物中的應用.pdf

1、隨著工業的發展，特別是化學工業的突飛猛進，人工合成的化學物質總數已經超過4萬種，而且每年有上千種新的物質被合成。這些化學物質中相當一部分通過人類的活動進入水體，如生活污水和工業廢水的排放等。在各類廢水中有機污染物的數量和濃度占絕大多數。因此水相中有機物的降解成為化學科學、環境科學研究的熱點之一。 本論文中制備了兩種類型的負載型催化劑，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

2、行了傅立葉紅外光譜、環境掃描電鏡、X光電子能譜、X射線衍射等物理化學表征。本論文還將各種催化劑應用到苯酚水和造紙水的電化學降解過程中。通過不同條件下，催化劑在水相有機物降解中的應用，推測了電化學降解苯酚水和造紙水的機理。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，不同反應條件下對降解效果的對比，表明負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，不同反應條件下對降解效果的對比，表明負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。文中制備的負載型催化劑，由于其催化活性較高，易于分離等優點，因此，這類催化劑對有機水的處理具有良好的理論和實踐應用前景。 本論文主要包括四個部分： 論文的第一部分對有機水的常規處理方法、高級處理方法的種類和特點進行了概括；對電化學方法降解有機廢

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

5、出了在以負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物降解效果最好的結論，同時對苯酚降解過程的歷程和機理進行了初步的探究。 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，采用電化學的方法來處理造紙廢水。文中主要闡述了經高溫焙燒、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、環境掃描電鏡、X光電子能譜、X射線衍射等分析方法對反應前后的催化劑進行了表征；研究了不同條件(如催化劑負載不同

6、金屬離子、不同造紙廢水初始pH、不同礦化度等)時，催化劑在電化學降解造紙廢水中的應用，得出了在以負載鐵離子的鉬．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論，同時對造紙廢水處理的機理進行了初步的探究。 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、環境掃描電鏡、X射線衍射等分析方法對反應前后的催化劑進行了表征；同時