有机酸根对铁氧化物催化UV-Fenton降解染料的性能影响及其机理研究

摘要

多相光助-芬顿技术作为高级氧化技术的一种，具有非常大的应用潜力。铁氧化物是多相芬顿催化剂开发常用的活性组分，通过研究不同晶型铁氧化物之间的催化性能可以为开发新型、高效的多相催化剂提供理论依据，将有助于多相芬顿技术的发展。
　　本文选取了五种不同晶型的铁氧化物作为多相芬顿体系的催化剂，比较研究了它们在芬顿和紫外光助-芬顿体系中催化降解橙Ⅱ的性能。结果表明：紫外光的加入能够极大地提高各体系的降解效率；在紫外光照射下，以磁铁矿和磁赤铁矿组成的混晶的催化性能和稳定性能最佳，五种铁氧化物的催化性能大小为：混晶＞磁铁矿＞针铁矿≈磁赤铁矿＞赤铁矿；在反应过程中五种铁氧化物都伴随有一定量的铁离子溶出，但只有混晶溶出的铁离子能够在反应结束后吸附回来。而后在反应体系中加入一定量的有机酸根，重点研究了不同的有机酸根对体系中橙Ⅱ降解的影响。研究发现，不同的有机酸根对多相光助-芬顿体系降解橙Ⅱ的影响不同，丙二酸钠和草酸钠会促进橙Ⅱ的降解， EDTA、柠檬酸三钠和乙酸钠则会抑制橙Ⅱ的降解，其中草酸钠能够极大地促进体系降解橙Ⅱ的效率，它的最佳添加浓度为0.5mmol/L。通过进一步的研究发现，草酸根对体系降解效率的促进主要是通过促进铁离子的溶出来实现的。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 芬顿反应的研究进展

1.3 多相光助-芬顿反应的机理研究

1.4 论文研究目的和内容

第2章 实验装置和分析方法

2.1 实验装置及操作步骤

2.2 实验材料的来源及规格

2.3 铁氧化物的表征方法

2.4 分析测试方法

第3章 不同晶型铁氧化物的结构特性及其催化性能

3.1 铁氧化物的表征

3.2 不同晶型铁氧化物的催化性能

3.3 小结

第4章 有机酸根对铁氧化物混晶降解橙Ⅱ性能的影响

4.1 不同有机酸根对铁氧化物混晶降解橙Ⅱ的影响

4.2 有机酸根的浓度对铁氧化物混晶降解橙Ⅱ的影响

4.3 有机酸根对多相UV-Fenton体系中铁溶出的影响

4.4 小结

第5章 铁氧化物混晶催化过程的增效机制及其催化稳定性

5.1 铁氧化物混晶催化过程的增效机制探讨

5.2 草酸根增效多相UV-Fenton体系条件的优化

5.3 草酸根增效多相UV-Fenton体系循环运行的稳定性

5.4 小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果