作為一類重要的抗生素,四環(huán)素廣泛在人類和畜牧業(yè)醫(yī)療中應(yīng)用,鹽酸四環(huán)素廢水及其生產(chǎn)加工代謝降解產(chǎn)物具有高色度、酸性、生物毒性等有機(jī)污水處理中的難點(diǎn)痛點(diǎn),是污水治理領(lǐng)域的難題,也是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。光化學(xué)氧化,催化濕式均相氧化,聲化學(xué)氧化,O₃氧化,電化學(xué)氧化和Fenton氧化等高級(jí)氧化工藝（AOPs）已被廣泛應(yīng)用并開發(fā)用于有機(jī)污染物的直接礦化或前處理改善有機(jī)污染物的生物降解性,其中行之有效且廣為學(xué)界研究的光芬頓技術(shù)。本文針對(duì)TiO₂-Fe₃O₄的多孔陶瓷氈負(fù)載型催化劑考察了載體類型、前驅(qū)物比例和負(fù)載量對(duì)催化劑活性的影響,優(yōu)化了負(fù)載型催化劑的制備工藝,催化劑最佳的制備條件為:以多孔陶瓷氈為載體,Fe₃O₄與TiO₂摩爾比為5:1,且Ti-Fe₃O₄的投加量為0.5 g/L時(shí),催化劑的活性最佳。通過XPS、XRD、SEM和EDS等手段對(duì)所得的負(fù)載型催化劑進(jìn)行了表征,TiO₂

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：48 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光芬頓法的反應(yīng)機(jī)理圖

第1章緒論7挑戰(zhàn)。本文旨在制備一種Fe3O4負(fù)載于多孔陶瓷的光芬頓催化劑，通過表征探究其催化氧化性質(zhì)與其他微觀性質(zhì)。以模擬四環(huán)素廢水作為目標(biāo)污染物，設(shè)計(jì)一種連續(xù)流固定床反應(yīng)器，測(cè)定該反應(yīng)器的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，確定最佳參數(shù)，為今后光芬頓技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供理論支持。1.5.2研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線本文圍繞圖1-2的技術(shù)路線及主要研究?jī)?nèi)容如下。圖1-2本論文的技術(shù)路線圖Fig.1-2Schematicdiagramoftheresearchcontentinthepaper主要研究?jī)?nèi)容：1.以多孔陶瓷氈為載體，設(shè)計(jì)制備了高效的TiO2-Fe3O4/多孔陶瓷復(fù)合催化劑，并采用了XPS、XRD、SEM和EDS等手段進(jìn)行了表征。以鹽酸四環(huán)素模擬廢水為處理對(duì)象，根據(jù)四環(huán)素降解效率，對(duì)材料的配比等制備條件進(jìn)行了優(yōu)化。2.從光芬頓體系在抗生素廢水處理的實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，TiO2-Fe3O4/多孔陶瓷復(fù)合催化劑的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了新型的連續(xù)流固定床光芬頓反應(yīng)器，對(duì)HRT、酸堿度、雙氧水量、污染物濃度和光源輻照強(qiáng)度等影響反應(yīng)效果的因素進(jìn)行研究并得出最佳的四環(huán)素廢水處理?xiàng)l件，并對(duì)連續(xù)流固定床光芬頓反應(yīng)器的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)估。

第2章實(shí)驗(yàn)材料與分析方法112.4光芬頓實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析方法2.4.1光芬頓燒杯實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖2-1顯示了在光Fenton燒杯中模擬四環(huán)素廢水降解的反應(yīng)裝置。10w的紫外燈管作為光源，50mg/L四環(huán)素為目標(biāo)污染物。Fenton的光反應(yīng)過程如下：在500mL燒杯中稱取一定量粉碎的TiO2-Fe3O4/多孔陶瓷催化劑，然后加入500mL濃度為50mg/L的四環(huán)素鹽酸鹽溶液并插入U(xiǎn)V燈在燒杯中心，結(jié)合用NaOH或H2SO4溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值，之后啟動(dòng)磁力攪拌器（速度1000rmin-1）攪拌均勻和同時(shí)啟動(dòng)紫外線燈，最后添加一定量雙氧水并開始計(jì)時(shí)。以特定間隔采集樣品，并用0.45μm過濾器過濾，以使用分光光度計(jì)測(cè)量樣品在356nm波長(zhǎng)處的吸光度。圖2-1光芬頓反應(yīng)裝置Figure2-1Thereactionequipmentofphoto-FentonfortreatmentofTCs2.4.2固定床光芬頓反應(yīng)器的建立圖2-2顯示了連續(xù)流動(dòng)開發(fā)的固定床光學(xué)Fenton反應(yīng)器的一般結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器主體的材料是有機(jī)玻璃。它在徑向上分為五個(gè)區(qū)域。下層和上層分別是進(jìn)水區(qū)和出水區(qū)。中心是三個(gè)主要反應(yīng)區(qū)域。每個(gè)反應(yīng)區(qū)都被填充有Fe3O4的多孔陶瓷隔開。光源使用10w紫外線燈作為光源，并在下部安裝曝氣器。從反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)器后，氣流與溶液完全混合。氣流被用作驅(qū)動(dòng)力以向上推動(dòng)水流，進(jìn)入水反應(yīng)區(qū)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Fe3O4@生物炭磁性材料光-類Fenton降解水中鹽酸四環(huán)素[J]. 林鑫辰,于曉丹,肖成龍,林森,馮威.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2019(05)
[2]廢水處理光催化反應(yīng)器的發(fā)展[J]. 劉秀華,傅依備.  工業(yè)水處理. 2004(12)

博士論文
[1]半導(dǎo)體/異相芬頓復(fù)合催化材料的構(gòu)建及其光催化性能的研究[D]. 徐天緣.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所) 2017



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