本文關(guān)鍵詞：花狀介孔氧化鋁的制備及在廢水處理中的應用

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【摘要】：介孔氧化鋁具有高比表面積、高熱穩(wěn)定性、大的孔容積和窄的孔徑分布等特點在催化、吸附、光學、化學過程等領(lǐng)域中具有重要的商業(yè)應用價值。氧化鋁常規(guī)的制備方法有溶膠-凝膠法、納米鑄造法、水熱法等。這些制備方法均存在一定的缺陷,比如制備工藝復雜,消耗大量的溶劑造成高的生產(chǎn)成本,煅燒過程中產(chǎn)生有毒有害氣體污染環(huán)境。目前,介孔氧化鋁主要用作汽車尾氣處理的催化劑載體,而其在于污水處理上的應用鮮有報道。針對上述問題本文采用流變相法以小分子表面活性劑膽酸鈉作為模板劑兼小分子絡(luò)合劑合成具有特殊形貌的花狀介孔氧化鋁,并通過摻雜稀土金屬來提高氧化鋁的比表面積同時增強其熱穩(wěn)定性。最后將制備的花狀介孔氧化鋁應用于染料廢水處理上,一方面通過吸附的方法除去染料廢水中的有機染料,另一方面將其作為催化劑載體,負載納米氧化鐵合成一種負載型的γ-Al2O3/Fe2O3類Fenton催化劑,催化降解模擬染料廢水中的有機染料。取得了以下具有參考價值的研究結(jié)果：1、在流變相法制備介孔γ氧化鋁的研究中發(fā)現(xiàn),加入小分子膽酸鈉(Nach)可以提高氧化鋁的比表面積。此外,摻入一定量的稀土金屬還可以在一定程度上提高產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性和比表面積。研究發(fā)現(xiàn), 當物質(zhì)的量比n(La):n(Nach):n(Al)=0.03:0.05:1時,樣品經(jīng)550℃煅燒4h后,產(chǎn)物的比表面積為369m2/g,孔容量為1.79 cm3/g,孔徑分布集中于7.7nm左右。2、在花狀介孔氧化鋁在吸附酸性鉻藍K模擬染料廢水的應用研究中發(fā)現(xiàn),花狀介孔氧化鋁對酸性鉻藍K模擬染料廢水有非常好的吸附效果,吸附實驗在1.5 h內(nèi)即可達到吸附平衡。該吸附過程是一種能自發(fā)進行的吸熱過程,其吸附等溫線符合Freundlich等溫吸附模型、吸附過程與偽二級動力學模型相吻合,且吸附劑具有非常高的再生率。3、在花狀介孔氧化鋁上負載催化劑氧化鐵制備類Fenton催化劑γ-Al2O3/Fe2O3并將其應用于催化降解染料廢水的研究中發(fā)現(xiàn),Fe的最佳負載量為15%,該催化劑克服了傳統(tǒng)Fenton催化劑對強酸性環(huán)境的依賴,拓寬了Fenton催化劑的使用范圍；γ-Al2O3/Fe2O3催化劑降解AK染料廢水的過程為一級反應,其中H2O2的最佳投加量為70 mmol/L,升高溫度有助于提高催化效率,并且催化劑具有較好的重用性。
【學位授予單位】：福建師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O643.36

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本文編號：1260335