催化湿式氧化法催化剂的设计合成以及降解水中有机污染物的研究

摘要

随着工业生产的发展，含有毒物质的工业废水的排放量急剧增加，对人、畜及生态平衡造成严重危害，因此有效去除染料废水成为现代环保的一项重大课题。研发一种高效、经济、适用的染料废水处理技术，对于保护水环境、推动我国工业的发展，具有积极深远的意义。 催化湿式氧化法是一种有效的水处理技术。它将待处理污水置于密闭的容器中，通入空气或氧气作为氧化剂，加入催化剂，让污水中有机物降解成为水、二氧化碳及氮气得到净化。然而传统催化湿式氧化法需要高温（80-180℃）高压（1-5MPa）条件，限制了它的广泛应用，需要研制有效的催化剂在温和的条件下就能除污染物。 本文基于染料废水催化湿法氧化的机理，试图寻找廉价、高效的催化剂，实现模拟的废水的高效、温和条件下的深度降解。基于以上的设想，本文开展的工作主要有以下几个方面： 1、制备和表征了用于催化湿式氧化法处理染料废水的催化剂。 （1）以H3PMo12O40为母体，采用浸渍法和天然纤维素生物模板法制备了纳米管结构的Zn1．5PMo12O40纳米管复合材料。 （2）以H3PMo12O40为母体，采用浸渍法和天然纤维素生物模板法制备了纳米管结构的ZnO/MoO3纳米管复合材料。 （3）以H3PMo12O40为母体结合SiO2，采用溶胶—凝胶和天然蘑菇生物模板法制备了大孔结构的ZnO/MoO3/SiO2大孔复合材料，并用IR、XRD、UV和SEM等手段对其结构、形貌和性质进行表征。 （4）以（NH4）6Mo7O24和CeO2为原料，采用静电纺丝制备了MoO3：Ce纳米纤维复合材料，并用IR、XRD、UV和SEM等手段对其结构、形貌和性质进行表征。 2、考察了三种催化剂对湿式氧化去除染料废水的活性。 以碱性藏花红作为模拟废水考察了不同种类催化剂、反应温度、反应液浓度、反应时间、催化剂重复使用降解效果溶液的影响，初步确定了各组分适宜的催化氧化条件。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前 言

1.1染料废水的来源及危害

1.1.1染料废水的来源

1.1.2染料废水的特点

1.2染料废水的主要处理方法

1.2.1物理法

1.2.2生物法

1.2.3化学法

1.2.4温和条件下催化湿式氧化法的研究进展

1.3催化湿式氧化法催化剂概述

1.3.1催化湿式氧化催化剂的研究进展

1.3.2催化湿式氧化法常用催化剂与催化活性组分的选择

1.4研究主要内容及意义

1.5试剂、设备及分析仪器

第二章Zn1.5PMo12O40复合材料制备与降解水中有机污染物的研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1催化剂的合成

2.2.2催化剂催化降解碱性藏花红溶液

2.3结果与讨论

2.3.1催化剂的表征

2.3.2影响碱性藏花红降解效率的因素

2.3.3碱性藏花红在降解反应中转化

2.4催化湿法氧化反应机理研究

2.5本章小结

第三章ZnO／MoO3复合材料制备与降解水中有机污染物的研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1催化剂的合成

3.2.2催化剂催化降解碱性藏花红溶液

3.3结果与讨论

3.3.1催化剂的表征

3.3.2影响碱性藏花红降解效率的因素

3.3.3碱性藏花红在降解反应中转化

3.4催化湿法氧化反应机理研究

3.5本章小结

第四章ZnO／MoO3／SiO2复合材料制备与降解水中有机污染物的研究

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1催化剂的合成

4.2.2催化剂催化降解碱性藏花红溶液

4.3结果与讨论

4.3.1催化剂的表征

4.3.2影响碱性藏花红降解效率的因素

4.3.3碱性藏花红在降解反应中转化

4.4本章小结

第五章MoO3∶Ce复合纳米纤维材料制备与降解水中有机污染物的研究

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1催化剂的合成

5.2.2催化剂催化降解碱性藏花红溶液

5.3结果与讨论

5.3.1催化剂的表征

5.3.2影响碱性藏花红降解效率的因素

5.3.3碱性藏花红在降解反应中转化

5.4本章小结

结论

参考文献

硕士期间公开发表论文情况

致谢