检索结果-南通市图书馆

检索条件"主题词=负载型铁酸锰"

共 1 条记录，以下是1-10 订阅

全选清除本页清除全部题录导出标记到"检索档案"

详细简洁

排序：

负载型铁酸锰的制备及其对活性艳红的微波催化降解研究

负载型铁酸锰的制备及其对活性艳红的微波催化降解研究

引用

作者：方雪南京大学

学位级别：硕士

微波诱导催化法被认为是一种有效处理难降解废水的技术。微波诱导催化反应中,微波主要是与特定催化剂或载体相互作用,被激活的催化剂再催化相应反应进行。因此,微波催化反应中催化剂及载体的作用是非常重要的,它们可与微波能量发生强烈... 详细信息

微波诱导催化法被认为是一种有效处理难降解废水的技术。微波诱导催化反应中,微波主要是与特定催化剂或载体相互作用,被激活的催化剂再催化相应反应进行。因此,微波催化反应中催化剂及载体的作用是非常重要的,它们可与微波能量发生强烈的相互作用。本论文成功制备了高效的微波吸收材料-负载型铁酸锰,以制备的负载型铁酸锰为催化剂构建了微波催化反应体系,并将其应用于典型偶氮染料活性艳红X-3B的降解研究,主要工作如下:(1)反应装置的改装,在微波炉内置了红外测温仪以及高清摄像头,可实现反应过程的实时监控以及温度的在线测试。(2)采用共沉淀-水热法成功制备了 MnFe2O4,超声合成法制备了MnFe2O4-TiO2,溶胶凝胶法制备了 MnFe2O4-SiC 和 MnFe2O4-diatomite,并对其表面性质进行了 XRD、BET、SEM、FTIR和Zeta电位表征。XRD分析显示四种催化剂在34.88°处均出现了明显的MnFe2O4特征衍射峰,同时还分别出现了SiC、TiO2和硅藻土的特征衍射峰,这表明铁酸锰都成功地负载到载体的表面。四种催化剂 MnFe2O4-SiC、MnFe2O4-TiO2、MnFe2O4 和 MnFe2O4-diatomite 的晶粒平均尺寸分别是22.87 nm、27.50 nm、31.67 nm和41.20 nm。BET分析表明四种催化剂的比表面积分别是120.83 m2/g(MnFe2O4-SiC)、50.13 m2/g(MnFe2O4-TiO2)、17.40 m2/g(MnFe2O4)和 5.41 m2/g(MnFe2O4-diatomite)。SEM图样显示四种催化剂的颗粒均匀,性质优良。FTIR分析表明四种催化剂在545-560 cm-1处均存在典型的四面体的骨架震动,对应了铁酸锰的IR峰。同时,在450-500和820cm-1的吸收峰分别对应了 Ti-O键和C-Si键的伸缩振动,而471和1088 cm-1处的吸收峰,分别对应了 Si-O键的弯曲震动和伸缩振动。此外,MnFe2O4,MnFe2O4-SiC,MnFe2O4-TiO2三种材料的等电点(PZC)都位于pH6-7之间,易于吸附表面带负电荷的阴离子型染料,而MnFe204-diatomite的等电点位于pH 3-4之间,易于吸附阳离子型染料。(3)以典型偶氮染料--活性艳红X-3B为目标化合物(20mg/L),比较了四种催化剂(MnFe2O4-SiC、MnFe2O4-TiO2、MnFe2O4 和 MnFe2O4-diatomite)对其微波诱导催化反应5 min后的降解率,它们分别为92%、77%、25%和20%,相应的TOC去除率则为70%、45%、20%和15%。四种催化剂对活性艳红的降解过程可分为两个阶段,在第一阶段内进行降解动力学拟合,其符合假一级动力学模型,其降解速率分别为 0.136(MnFe2O4)、1.118(MnFe2O4-SiC)、0.638(MnFe2O4-TiO2)和 0.104 min-1(MnFe2O4-diatomite)。此外,第一阶段内反应体系的生物毒性明显增强,其最大抑制率分别达到了 28.4%(MnFe2O4-SiC)、31.3%(MnFe2O4-TiO2)、33.8%(MnFe2O4-diatomite)和 32.5%(MnFe2O4),随后在第二阶段内反应趋于平缓,第一阶段所生成的具有高毒性的中间产物被继续降解,反应液毒性降低,污染物质得到彻底分解。(4)四种催化剂的催化降解能力有显著差别,这主要归因于载体的引入改变了催化剂的微波吸收能力。采用Matlab编程计算了四种催化剂的微波吸收性能,在负载了 SiC后,MnFe2O4-SiC具有极强的微波吸收性能,在微波场下的反射损失可达到-10 dB以上,其主要来源于催化剂的电损耗作用,其吸收了超过90%的微波能量作用于染料分子的降解过程,从而促使染料分子完全分解。同时,对反应过程中四种催化剂的升温曲线进行测定,可知,MnFe2O4-SiC的升温速率最快,能在短时间内上升至1400℃以上,微波吸收性能显著。(5)以MnFe2O4-SiC为例,研究了反应过程中热点的产生。在反应1.5-2min时,体系热点的产生量达到最大值,随后热点的产生量逐渐减少。在反应体系中分别加入叔丁醇和草酸钠后,降解过程受到了抑制,证实了参与反应的活性物种主要是羟基自由基和超氧阴离子,并采用ESR的方法观测到了羟基自由基的典型1:2:2:1的峰。(6)基于以上分析,提出了催化剂在微波辐照下的典型作用机制:催化剂在微波辐照下,表面迅速升温,在活性位点处产生大量热点,促使催化剂内部形成电子空穴对,与体系以及空气中的水、氧气等作用,形成羟基自由基、超氧阴离子等活性物种,这些具有强氧化性的活性物种可作用于

关键词：负载型铁酸锰活性艳红微波吸收性能微波作用机制

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

全选清除本页清除全部题录导出标记到“检索档案”

共1页 << < 1 > >>

回到顶部

执行限定条件

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：