本文關(guān)鍵詞：非均相Fenton試劑處理內(nèi)分泌干擾物雙酚A的研究

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【摘要】：內(nèi)分泌干擾物,也稱(chēng)為環(huán)境激素,是一種外源性干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)。雙酚A(BPA)作為一種典型的內(nèi)分泌干擾物,因其應(yīng)用廣泛、難降解、環(huán)境毒性大等特點(diǎn),成為近年來(lái)重點(diǎn)研究的對(duì)象。有研究表明,高級(jí)氧化技術(shù)能夠有效去除內(nèi)分泌干擾物,Fenton高級(jí)氧化技術(shù)利用H_2O_2在Fe2+催化作用下產(chǎn)生·OH,是水處理中比較常見(jiàn)的高級(jí)氧化法。但傳統(tǒng)Fenton氧化技術(shù)存在H_2O_2利用率不高,應(yīng)用pH值范圍小(≤3),易形成鐵泥等不足之處。非均相Fenton氧化技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)Fenton氧化技術(shù)的一種改進(jìn),將鐵負(fù)載于載體上制成固體催化劑來(lái)進(jìn)行催化氧化反應(yīng),與傳統(tǒng)的均相Fenton反應(yīng)相比具有催化劑易分離,易回收,能循環(huán)利用,反應(yīng)條件更溫和,Fe2+持續(xù)釋放維持反應(yīng)速率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),既節(jié)約運(yùn)行成本,又防止大量鐵污泥的產(chǎn)生。本實(shí)驗(yàn)研究以BPA為目標(biāo)污染物,提出運(yùn)用非均相Fenton催化氧化工藝進(jìn)行處理。通過(guò)超聲波浸漬-還原法自制顆粒活性炭負(fù)載鐵及其氧化物的混合催化劑,對(duì)水中的雙酚A實(shí)現(xiàn)了較好的處理效果。主要研究結(jié)論如下:(1)通過(guò)超聲波浸漬-還原法和常規(guī)浸漬-還原法制備活性碳載鐵及鐵氧化合物催化劑,采用電鏡掃描、能譜分析、XRD分析及比表面積分析儀對(duì)催化劑進(jìn)行相關(guān)表征,對(duì)兩種制備工藝制備的催化劑的結(jié)構(gòu)、形態(tài)進(jìn)行對(duì)比分析。電鏡掃描(SEX)和能譜分析(EDX)結(jié)果表明:常規(guī)浸漬-還原法制備的催化劑表面粗糙,顆粒大小參差不齊,超聲波浸漬-還原法制備的催化劑表面光滑且多空隙,顆粒大小更均勻,活性組分含量高且在載體表面負(fù)載均勻;XRD分析結(jié)果表明:兩種催化劑在2θ=36°,44.9°和56.8°時(shí)分別出現(xiàn)了較強(qiáng)的衍射峰,超聲波浸漬法制備的催化劑的峰值較高,這些峰值分別代表三氧化二鐵、鐵和四氧化三鐵的特征衍射峰,這表明,在滴加硼氫化鈉進(jìn)行還原的過(guò)程中,催化劑還原并不徹底,從而形成了三種成分的混合鐵系催化劑;比表面積分析儀結(jié)果表明:顆粒活性炭負(fù)載活性組分Fe后,其總孔容、平均孔徑和比表面積都有一定程度的減小,常規(guī)浸漬法制備的催化劑減小幅度更大。(2)兩種制備工藝制備的催化劑同時(shí)對(duì)BPA進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn),分析兩種催化劑催化降解BPA的實(shí)驗(yàn)效果。結(jié)果表明,在同樣的反應(yīng)條件下,超聲波浸漬-還原法制備的催化劑穩(wěn)定性更佳,對(duì)BPA的降解效果更好;(3)考察AC,Fe/AC,AC+H_2O_2,Fe/AC+H_2O_2四種反應(yīng)體系對(duì)BPA的處理效果。結(jié)果表明,在同樣的反應(yīng)條件下,Fe/AC+H_2O_2對(duì)BPA的處理效果更好。(4)考察了超聲波浸漬-還原法制備催化劑催化過(guò)氧化氫降解BPA模擬廢水的影響因素(pH值、催化劑用量、溫度、H_2O_2濃度),最終以BPA去除率為目標(biāo)確定了最佳工藝條件范圍,即pH值為4~5,催化劑用量為4g/L,H_2O_2濃度為0.05mol/L,溫度30~40℃,在此條件下反應(yīng)60min,BPA的去除率達(dá)到90%以上。(5)對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究,確定了相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明,Langmuir吸附動(dòng)力學(xué)模型適用于本論文研究所制備的Fe/AC催化劑,去除BPA的過(guò)程包括吸附和降解。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X703

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