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双金属铜镧硫氧化合物(culaso)活化臭氧氧化降解苯胺的研究【字数:6951】

2024-02-25 13:34编辑: www.jxszl.com景先生毕设
本实验通过制备双金属铜镧硫氧化合物(CuLaSO),用其作为催化剂活化过臭氧降解苯胺这一反应。通过进行一系列的试验,研究不同体系中臭氧的降解情况,催化剂用量、通入体系的臭氧度流量和pH值的变化对CuLaSO催化臭氧降解苯胺的影响,除此之外,自由基抑制剂的加入可以帮助确定反应过程中的活性中间体。实验结果表明,CuLaSO可以很大程度的提高臭氧降解苯胺的反应速率,同时苯胺的降解速率受催化剂用量、臭氧流量和pH值的影响;在实验所选催化剂用量范围内,增加催化剂用量可以增大苯胺的降解速率;在实验所选的臭氧浓度范围内,增加臭氧浓度可以增大苯胺的降解速率,但当催化剂用量和臭氧浓度增大到一定程度后,苯胺的降解速率会增加到最大值,然后会基本保持不变;在实验过程中所选择的pH值范围内,pH值的变化对苯胺的降解影响不大,但总体上苯胺降解速率会在弱酸环境下最大,而强碱性环境则会稍微抑制苯胺的降解;自由基抑制剂的加入则推测出CuLaSO并非催化臭氧分解产生超氧自由基而是产生羟基自由基来氧化降解了苯胺。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 实验原料及仪器 2
1.1.1 化学试剂 2
1.1.2 实验仪器 3
1.2 材料制备 3
1.3 溶液配制 3
1.4 实验操作 4
1.5 测定方法 4
2 结果与分析 5
2.1 不同体系对臭氧降解的影响 5
2.2 CuLaSO用量对CuLaSO/臭氧降解苯胺的影响.. 6
2.3 臭氧流量对CuLaSO/臭氧降解苯胺的影响的影响 7
2.4 初始pH值对CuLaSO/臭氧降解苯胺的影响 8
2.5 自由基抑制剂对CuLaSO/臭氧降解苯胺的影响 9
3 结论 9
致谢 9
参考文献 10
双金属铜镧硫氧化合物(CuLaSO)活化臭氧氧化降解苯胺的研究
引言
引言
高级氧化技 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072
术(AOPs)是处理工业废水等的新型技术。AOPs的反应机理是通过加入复合氧化剂、催化剂、光照射、电引发等过程来诱导其产生具有较高氧化还原电位的强氧化活性物质(•OH、HO2•、过氧离子等),尤其是•OH,由于氧化还原电位2.8V,几乎无选择性地与废水中的任何有机污染物反应,最终彻底氧化污染物为CO2、H2O或矿物盐[1]。而在高级氧化技术中,Fenton法由于具有独特的优势,并且具其操作简单、反应快速、可产生絮凝等优点而倍受青睐,是一种很有应用前景的废水处理技术,对它的研究也成了近些年来科研人员研究的热点。
臭氧的特殊结构使其具有很强的氧化性,在酸性条件下,臭氧分子直接氧化有机物占主导作用,而在碱性条件下则是自由基无选择间接氧化为主要手段[2],也因此臭氧常在高级氧化技术中被应用。过渡金属如Cu、Mn的加入则可以明显提高反应的催化活性[3],目前已有研究表明当用铜铈镧复合金属氧化物作为催化剂,CODCr去除率会有明显的提高 [4],原因是一价的Cu由于处于低价态,促使反应体系更易发生电子转移,使效率提高。同时稀土元素具有拓宽吸收带边际、提高有机污染物的吸附能力、改善电子空穴对的分离效率[5],也可以进一步提高催化效率,有研究表明当制备锆酸镧负载型催化剂时,稀土元素La的掺杂使载体的酸种类和酸强度均有所增加,使催化剂具有了更稳定的结构,催化性能更加优良[6]。
在实验过程中,以二水合氯化铜、七水合氯化镧、硫脲和水合肼为原料合成双金属铜镧硫氧化合物(CuLaSO),以此作为催化剂催化臭氧降解苯胺这一反应,通过改变催化剂材料的种类以研究不同反应体系中苯胺的降解情况,改变催化剂用量,通入的臭氧流量和反应体系初始pH值研究以上条件对CuLaSO催化臭氧降解苯胺的影响,对比实验数据找到最佳反应条件,而反应过程中的活性中间体的确定则通过加入自由基抑制剂的方法来实现,以上研究可以为日后处理含苯胺的污染物的有效治理提供科学有效的依据。
1 材料与方法
1.1 实验原料及仪器
1.1.1 化学试剂
表1 实验主要化学试剂
试剂
规格
生产厂家
苯胺
分析纯
成都市科龙化工试剂厂
亚硝酸钠
分析纯
天津市大茂化学试剂厂
氨基磺酸氨
分析纯
成都市科龙化工试剂厂
N(1萘基)乙二胺盐酸盐
分析纯
国药集团化学试剂有限公司
氢氧化钠
分析纯
西陇化工股份有限公司
硫酸氢钾
分析纯
广东光华化学厂有限公司
对苯醌
分析纯
阿拉丁试剂有效公司
七水合氯化镧
分析纯
南京化学试剂有限公司
硫脲
分析纯
南京化学试剂有限公司
叔丁醇
分析纯
成都市科龙化工试剂厂
水合氯化铜
分析纯
南京化学试剂有限公司
水合肼
分析纯
天津科密欧化学试剂有限公司
硫代乙酰胺
分析纯
上海麦克林生化科技有限公司
1.1.2 实验仪器
表2 实验仪器
仪器
规格(型号)
生产厂家
超声波清洗仪
KH500
昆山禾创超声仪器有限公司
分析天平
TE124S
赛多利斯科学仪器(北京)有限公司
pH计
PB10
赛多利斯科学仪器(北京)有限公司
紫外可见分光光度计
D7
南京菲勒仪器有限公司
循环水式多用真空泵
SHBB95

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