鐵錳雙金屬催化劑活化過(guò)硫酸鹽降解生物柴油污染的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-27 21:51
本文制備了鐵錳雙金屬催化劑(FMO),用于活化過(guò)硫酸鹽(PS)降解生物柴油(FAME),通過(guò)對(duì)各實(shí)驗(yàn)因素的探究,確定FMO/PS體系在處理生物柴油廢水和生物柴油污染土壤中的最佳反應(yīng)條件,分析生物柴油的降解中間產(chǎn)物,推測(cè)其降解路徑和活化機(jī)理。選用了兩步水熱法(110℃,反應(yīng)10 h)制備FMO,使用SEM、TEM觀察得到FMO具有花型的外觀形貌。通過(guò)XRD分析發(fā)現(xiàn)FMO具有Fe3O4和MnO2的晶體結(jié)構(gòu)。為了研究催化劑的氧化還原性,對(duì)其進(jìn)行了氫氣程序升溫還原(H2-TPR)和循環(huán)伏安法(CV)測(cè)試,證明了FMO有良好的氧化還原性并且優(yōu)于Fe3O4。磁滯回線分析證明了催化劑有良好的磁性,可以用磁鐵進(jìn)行回收再利用。研究FMO/PS體系降解生物柴油廢水的性能并得出最佳反應(yīng)條件,在催化劑投加量為1.2 g/L,過(guò)硫酸鹽濃度為3 mM,pH=9的條件下,50 mg/L的生物柴油廢水在60 min內(nèi)的去除率可以達(dá)到95.2%。通過(guò)對(duì)比FMO反應(yīng)前后的XPS分析,確定了催...
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 生物柴油概述
1.1.1 生物柴油的簡(jiǎn)介
1.1.2 生物柴油污染
1.2 油類(lèi)污染的危害
1.3 油類(lèi)污染的處理方法
1.4 過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化
1.4.1 過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化技術(shù)在水處理中的研究與應(yīng)用
1.4.2 過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化技術(shù)在土壤修復(fù)中的應(yīng)用
1.4.3 過(guò)渡金屬活化
1.5 鐵錳雙金屬催化劑活化過(guò)硫酸鹽
1.6 本文的研究意義及內(nèi)容
1.6.1 本文的研究意義
1.6.2 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)儀器與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.1 生物柴油廢水的配制
2.2.2 生物柴油污染土壤的配制
2.2.3 生物柴油廢水降解實(shí)驗(yàn)
2.2.4 土壤中生物柴油降解實(shí)驗(yàn)
2.3 分析測(cè)試方法
2.3.1 生物柴油的分析方法
2.3.2 水體中生物柴油的前處理方法
2.3.3 土壤中的生物柴油的前處理方法
2.3.4 生物柴油降解中間產(chǎn)物的分析方法
2.3.5 生物柴油降解速率常數(shù)的計(jì)算方法
2.4 鐵錳雙金屬催化劑的表征分析
2.4.1 SEM掃描電鏡
2.4.2 TEM透射電鏡
2.4.3 XRD分析
2.4.4 X射線光電子能譜分析
2.4.5 H_2程序升溫還原H2-TPR分析
2.4.6 循環(huán)伏安分析(CV)
第3章 鐵錳雙金屬催化劑(FMO)的特性研究
3.1 鐵錳雙金屬催化劑FMO的制備
3.1.1 磁性Fe_3O_4的制備
3.1.2 鐵錳雙金屬催化劑FMO的制備
3.2 鐵錳雙金屬催化劑FMO的表征分析
3.2.1 SEM與 TEM分析
3.2.2 XRD分析
3.2.3 H_2程序升溫還原(H_2-TPR)分析
3.2.4 循環(huán)伏安分析(CV)
3.2.5 磁滯回線分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 鐵錳雙金屬催化劑活化過(guò)硫酸鹽降解生物柴油廢水
4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.1.1 實(shí)驗(yàn)步驟
4.1.2 生物柴油的分析方法
4.1.3 COD分析方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 生物柴油中主要成分的確定
4.2.2 生物柴油廢水的降解實(shí)驗(yàn)
4.2.3 反應(yīng)前后XPS分析
4.2.4 降解過(guò)程中的COD變化實(shí)驗(yàn)
4.2.5 自由基淬滅實(shí)驗(yàn)
4.2.6 鐵錳雙金屬催化劑(FMO)的重復(fù)利用性分析
4.2.7 生物柴油的降解路徑
4.3 經(jīng)濟(jì)成本核算
4.4 本章小結(jié)
第5章 鐵錳雙金屬催化劑活化過(guò)硫酸鹽降解土壤中生物柴油污染
5.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.1.1 實(shí)驗(yàn)步驟
5.1.2 分析方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 FMO/PS體系降解土壤中生物柴油污染的條件實(shí)驗(yàn)
5.2.2 FMO/PS體系降解生物柴油的機(jī)理分析
5.2.3 自由基淬滅實(shí)驗(yàn)
5.2.4 FMO/PS體系在不同類(lèi)型土壤中的應(yīng)用
5.3 經(jīng)濟(jì)成本核算
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]花生殼基污泥活性炭的制備及其對(duì)含油廢水的處理效果研究[J]. 劉羽,陳遷,牛志睿,汪仙仙,雷耀和,楊孔陽(yáng). 環(huán)境污染與防治. 2016(09)
[2]水中柴油污染物的微生物降解及其動(dòng)力學(xué)[J]. 閆雪,夏巧華,姜洪吉,丁金城,盧杰. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]活化過(guò)硫酸鹽原位化學(xué)氧化修復(fù)有機(jī)污染土壤和地下水[J]. 龍安華,雷洋,張暉. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(05)
[4]Degradation of aniline by Fe2+-activated persulfate oxidation at ambient temperature[J]. 張永清,謝曉芳,黃偉林,黃少斌. Journal of Central South University. 2013(04)
[5]生物柴油生產(chǎn)過(guò)程中廢水的處理技術(shù)[J]. 石卉,吳曉芙,李科林,李蕓,陳永華. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]國(guó)內(nèi)外生物燃料發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)聯(lián)動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)影響分析[J]. 張泗文. 化學(xué)工業(yè). 2007(09)
本文編號(hào):3645348
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 生物柴油概述
1.1.1 生物柴油的簡(jiǎn)介
1.1.2 生物柴油污染
1.2 油類(lèi)污染的危害
1.3 油類(lèi)污染的處理方法
1.4 過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化
1.4.1 過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化技術(shù)在水處理中的研究與應(yīng)用
1.4.2 過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化技術(shù)在土壤修復(fù)中的應(yīng)用
1.4.3 過(guò)渡金屬活化
1.5 鐵錳雙金屬催化劑活化過(guò)硫酸鹽
1.6 本文的研究意義及內(nèi)容
1.6.1 本文的研究意義
1.6.2 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)儀器與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.1 生物柴油廢水的配制
2.2.2 生物柴油污染土壤的配制
2.2.3 生物柴油廢水降解實(shí)驗(yàn)
2.2.4 土壤中生物柴油降解實(shí)驗(yàn)
2.3 分析測(cè)試方法
2.3.1 生物柴油的分析方法
2.3.2 水體中生物柴油的前處理方法
2.3.3 土壤中的生物柴油的前處理方法
2.3.4 生物柴油降解中間產(chǎn)物的分析方法
2.3.5 生物柴油降解速率常數(shù)的計(jì)算方法
2.4 鐵錳雙金屬催化劑的表征分析
2.4.1 SEM掃描電鏡
2.4.2 TEM透射電鏡
2.4.3 XRD分析
2.4.4 X射線光電子能譜分析
2.4.5 H_2程序升溫還原H2-TPR分析
2.4.6 循環(huán)伏安分析(CV)
第3章 鐵錳雙金屬催化劑(FMO)的特性研究
3.1 鐵錳雙金屬催化劑FMO的制備
3.1.1 磁性Fe_3O_4的制備
3.1.2 鐵錳雙金屬催化劑FMO的制備
3.2 鐵錳雙金屬催化劑FMO的表征分析
3.2.1 SEM與 TEM分析
3.2.2 XRD分析
3.2.3 H_2程序升溫還原(H_2-TPR)分析
3.2.4 循環(huán)伏安分析(CV)
3.2.5 磁滯回線分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 鐵錳雙金屬催化劑活化過(guò)硫酸鹽降解生物柴油廢水
4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.1.1 實(shí)驗(yàn)步驟
4.1.2 生物柴油的分析方法
4.1.3 COD分析方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 生物柴油中主要成分的確定
4.2.2 生物柴油廢水的降解實(shí)驗(yàn)
4.2.3 反應(yīng)前后XPS分析
4.2.4 降解過(guò)程中的COD變化實(shí)驗(yàn)
4.2.5 自由基淬滅實(shí)驗(yàn)
4.2.6 鐵錳雙金屬催化劑(FMO)的重復(fù)利用性分析
4.2.7 生物柴油的降解路徑
4.3 經(jīng)濟(jì)成本核算
4.4 本章小結(jié)
第5章 鐵錳雙金屬催化劑活化過(guò)硫酸鹽降解土壤中生物柴油污染
5.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.1.1 實(shí)驗(yàn)步驟
5.1.2 分析方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 FMO/PS體系降解土壤中生物柴油污染的條件實(shí)驗(yàn)
5.2.2 FMO/PS體系降解生物柴油的機(jī)理分析
5.2.3 自由基淬滅實(shí)驗(yàn)
5.2.4 FMO/PS體系在不同類(lèi)型土壤中的應(yīng)用
5.3 經(jīng)濟(jì)成本核算
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]花生殼基污泥活性炭的制備及其對(duì)含油廢水的處理效果研究[J]. 劉羽,陳遷,牛志睿,汪仙仙,雷耀和,楊孔陽(yáng). 環(huán)境污染與防治. 2016(09)
[2]水中柴油污染物的微生物降解及其動(dòng)力學(xué)[J]. 閆雪,夏巧華,姜洪吉,丁金城,盧杰. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]活化過(guò)硫酸鹽原位化學(xué)氧化修復(fù)有機(jī)污染土壤和地下水[J]. 龍安華,雷洋,張暉. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(05)
[4]Degradation of aniline by Fe2+-activated persulfate oxidation at ambient temperature[J]. 張永清,謝曉芳,黃偉林,黃少斌. Journal of Central South University. 2013(04)
[5]生物柴油生產(chǎn)過(guò)程中廢水的處理技術(shù)[J]. 石卉,吳曉芙,李科林,李蕓,陳永華. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]國(guó)內(nèi)外生物燃料發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)聯(lián)動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)影響分析[J]. 張泗文. 化學(xué)工業(yè). 2007(09)
本文編號(hào):3645348
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