MnO2機(jī)械化學(xué)法處置十溴聯(lián)苯醚固廢并制備MnOx催化劑.pdf

1、機(jī)械化學(xué)法是近十幾年迅速發(fā)展的一種化學(xué)方法，在有機(jī)固廢的處置和催化劑制備等領(lǐng)域均取得了較好的效果，為資源環(huán)境保護(hù)提供了廣闊的技術(shù)支持，其中磨劑的選擇是其應(yīng)用的關(guān)鍵。本文選擇商用MnO2作為磨劑球磨氧化降解十溴聯(lián)苯醚（BDE209），同時(shí)制備出高催化活性的催化劑MnOx。
　　本文首先利用商用MnO2球磨氧化降解BDE209，與傳統(tǒng)磨劑CaO和氧化型磨劑Bi2O3，K2S2O8相比，MnO2表現(xiàn)出更好的去除效率。在摩爾比BDE209

2、nMnO2/n為100:1，轉(zhuǎn)速為350rpm時(shí)，2h的球磨反應(yīng)可使BDE209的降解率高達(dá)95.5％，脫溴率可達(dá)95%，并且發(fā)現(xiàn)增多MnO2的用量，BDE209的表觀速率常數(shù)逐漸增加，標(biāo)準(zhǔn)化表觀速率常數(shù)先增加后穩(wěn)定不變。此外，利用HPLC檢測球磨反應(yīng)中的極性中間產(chǎn)物，NaOH溶液吸收罐體中生成的CO2氣體，研究了BDE209中有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化，結(jié)果表明，BDE209被氧化開環(huán)，有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為氣體CO2和碳酸鹽。采用不同的前處理方法，對(duì)磨劑M

3、nO2在反應(yīng)過程中不同氧化價(jià)的錳的含量進(jìn)行了定量分析，結(jié)果表明，MnO2中的Mn（Ⅳ）先保持不變，后逐漸減少，Mn（Ⅲ）先減少后逐漸增加，Mn（Ⅱ）先緩慢增加后保持不變。同時(shí)研究了該反應(yīng)在惰性氣氛中的降解效果，BDE209的降解沒有因?yàn)槌醵灰种?，說明反應(yīng)中的氧來自于MnO2中的晶格氧。最后根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果提出了該二氧化錳機(jī)械化學(xué)法處理有機(jī)固廢的反應(yīng)機(jī)制。
　　在本文的第二部分，我們考慮到錳氧化物有較好的催化氧化活性，所以采用第

4、一部分工作的球磨產(chǎn)物MnOx作為催化劑，催化PMS氧化降解苯酚廢水。首先我們考察了MnOx的催化活性，發(fā)現(xiàn)其可以活化PMS將苯酚在較短的時(shí)間內(nèi)降解完全。其次我們優(yōu)化了苯酚濃度、催化劑用量和氧化劑用量對(duì)苯酚降解效果的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在催化劑含量為0.5g/L，氧化劑PMS為0.5g/L時(shí)，10min內(nèi)便可將25mg/L苯酚降解完全。此外,我們還研究了反應(yīng)溫度對(duì)該催化活化體系的影響，發(fā)現(xiàn)溫度越高，反應(yīng)速率常數(shù)越大，并且計(jì)算出該反應(yīng)的活化