有機染料的催化氧化處理【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p><b>　　高分子材料與工程</b></p><p>　　有機染料的催化氧化處理</p><p>　　一、選題的背景和意義</p><p>　　水環(huán)境的污染已經(jīng)成為全球普遍關(guān)注的話題。印染廢水的排放量非常大，約為工業(yè)廢水總排放量

2、的十分之一。在紡織行業(yè)中，其中印染廢水成為紡織行業(yè)的主要污染源是由于染料的存在。紡織品的印染過程中，其中15%的染料被直接排放到水中。印染廢水由于含有大量的有機物和較深的顏色，而濃度很大的有機物存在水中會消耗水中的溶解氧，廢水較深的顏色會阻礙光線在水中的傳播，這樣就破壞了水生生物的生存的環(huán)境。國內(nèi)處理染料廢水的主要方法有物理吸附法、生物法、高級氧化法。但是由于染料廢水色度和濃度高，廢水中染料的成分復(fù)雜，且絕大多數(shù)是生物難以降解的，還含有

3、許多具有生物毒性和具有致癌、致畸和突變的有機物。為了解決有機染料廢水對環(huán)境和人類的危害，研究更加環(huán)保、節(jié)能、安全的處理方法。</p><p>　　金屬酞菁具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性和耐酸堿性，并且在各種催化劑中金屬酞菁是非常高效的光催化劑。酞菁類化合物由于具有良好的磁，光，熱，電的性能被廣泛用于染料、催化劑、非線性光學材料、電致變色材料、光儲存材料等各種領(lǐng)域。</p><p>　　染料廢水是成分比

4、較復(fù)雜的有機廢水，處理的主要對象有易降解的有機物、不易生物降解的有機物、堿度、染料色素以及少量的有毒物質(zhì)。染料廢水的方法也有很多種。</p><p>　　基于人們嘗試將金屬酞菁固載于分子篩，沸石等無機載體和高分子樹脂等載體中，并取得了一定的成果。同這些載體相比，纖維具有成本低，易加工成型，易進行物理和化學改性的特點，且易從反應(yīng)體系中分離等特殊性能。由于金屬酞菁含有雙鍵，為金屬酞菁與其他單體共聚提供了極大的方便。&

5、lt;/p><p>　　負載型金屬酞菁光催化降解印染廢水的研究尚處于研究階段，因此我們需要研究各種因素對負載型金屬酞菁處理染料廢水的影響，從而提高負載金屬酞菁催化效率，對降解印染廢水有重要的理論意義和應(yīng)用價值。</p><p>　　二、研究目標與主要內(nèi)容（含論文提綱）</p><p>　　本實驗采用固相合成方法得到四氨基金屬鈷酞菁，然后把四氨基金屬鈷酞菁以共價鍵的形式負

6、載到纖維素纖維上，最后以負載了金屬鈷酞菁的纖維作為催化劑來催化氧化有機染料廢水。具體研究思路與目標如下：</p><p>　?。?）4-硝基鄰苯二甲酸、尿素、鉬酸銨、氯化鈷為原料制備四硝基鈷酞菁，把Na2S·9H2O溶解在蒸餾水中作為還原劑，加入四硝基鈷酞菁制備四氨基鈷酞菁。</p><p>　　（2）以纖維素纖維為載體，把四氨基鈷酞菁以共價鍵的形式負載于其表面，制備成催化劑。&

7、lt;/p><p>　　（3）把負載于纖維素纖維上的催化劑來催化氧化有機染料廢水，來研究對有機染料廢水氧化效果。確定負載型纖維對染料廢水處理的最優(yōu)條件。</p><p><b>　　論文提綱：</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p><b>　　第二章 實驗部

8、分</b></p><p>　　第三章 實驗結(jié)果與討論</p><p><b>　　第四章 結(jié)論</b></p><p>　　三、擬采取的研究方法、研究手段及技術(shù)路線、實驗方案等</p><p>　　實驗采用以4-硝基鄰苯二甲酸，尿素，鉬酸銨和六水氯化鈷為原料，以固相合成的方法制備2,9,16,23-四硝基鈷

9、酞菁，然后把2,9,16,23-四硝基鈷酞菁加入到已經(jīng)把Na2S?9H2O溶解在蒸餾水的溶液中反應(yīng)，經(jīng)過洗滌，提純后得到四氨基鈷酞菁。采用紅外光譜和紫外可見光吸收光譜對四氨基鈷酞菁進行表征。</p><p>　　圖1 纖維素水解和纖維素氧化方程式</p><p>　　根據(jù)圖1中的2個化學方程式處理乙酸纖維素，然后將制備出來的催化劑四氨基鈷酞菁以共價鍵的形式固定于纖維表面，以作為研究催化氧化

10、染料廢水性能。通過DSC檢測，測出負載前后熱量分析。以及通過原子吸收光譜測定是否負載上金屬酞菁和纖維上金屬酞菁的負載量。</p><p>　　通過紫外可見光吸收光譜來分析鈷酞菁催化劑對有機染料廢水的催化氧化性能。來確定處理染料廢水的最優(yōu)條件。</p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　[1] 莫述誠等.有機顏料[M]

11、.北京:化學工業(yè)出版社,1988,162-163. </p><p>　　[2] 朱延寧,肖緒端,許慧君. 感光科學與光化學[J],1985,23(2):42.</p><p>　　[3] 汪茫,陳紅征,楊士林.功能高分子學報[M],1994,7(3):186.</p><p>　　[4] 楊素芩,劉爾生,陳耐生,黃金陵. 八烷氧2,3-萘酞菁鋅(II)的合成及熒光

12、光譜研究[J].無機化學學報,1997,13(1):83-88.</p><p>　　[5] 宋瑛林,王玉曉,吳誼群,劉穎. 高可見光透射率的溴取代萘酞菁鋅化合物的光限幅特性研究[J]. 中國激光,1999,26(4):25-26.</p><p>　　[6] 王俊東,黃金陵,陳耐生. 取代酞菁金屬配合物的結(jié)構(gòu)研究進展[J].結(jié)構(gòu)化學, 2004,23(9):1035-1043. <

13、/p><p>　　[7] 黃金陵,彭亦如,陳耐生. 金屬酞菁配合物結(jié)構(gòu)研究的一些譜學方法[J].光譜學與光譜分析,2001,21(11):126-131.</p><p>　　[8] 王俊東,黃金陵,陳耐生. 取代酞菁金屬配合物的結(jié)構(gòu)研究進展[J].福州大學化學化工學院功能材料研究所,2004,23(9):1035-1043.</p><p>　　[9] 潘恩盈,肖佳民

14、,梁福沛. 四梭酸酞著鉆及鐵配合物的合成[J].廣西師范大學學報(自然科學版),1993,11(1):57-60.</p><p>　　[10]陳發(fā)普等. 水溶性酞著化合物的合成[J]. 有機化學,1990(10):550-553.</p><p>　　[11]陳文興,姚玉元,呂素芳等. 平面雙核金屬酞菁衍生物的催化氧化性能[J].化工學報,2004,55(6):924-928.</

15、p><p>　　[12]By JAMESH. WEBER AND DARYLE H. BUSCH. Complexes Derived from Strong Field Ligands. XIX. MagneticProperties of Transition Metal Derivatives of -Tetrasulfophthalocyanine[J] , 1965 , 10(4): 469-471. &l

16、t;/p><p>　　[13]Chen W , Liu F, Lu W, etal. Preparation and photoactivity of thermosensitive polymer supported metallophthalocyanine[J]. Sci China Ser B: Chem, 2008, 51:570-576. </p><p>　　[14]Soroki

17、n A, Seris T L, Meunier B. Efficient oxidative dechlorinationand aromatic ring cleavage of chlorinated phenols catalyzed by ironsulfophthalocyanine[J]. Science, 1995 (268):1163～1168.</p><p>　　[15]Weber J H,

18、Busch D H. Complexes derived from strong field ligands, XIX. Inorg Chem, 1964, 4(4):469-471.</p><p>　　[16]李葉芝,黃化民,金輝等. 硫酸鐵催化環(huán)己酮的縮合反應(yīng)和縮醛(酮)反應(yīng)[J]. 吉林大學自然科學學報,1989,(2):113-116.</p><p>　　五、研究的整體方案與工

19、作進度安排（內(nèi)容、步驟、時間）</p><p>　　研究的整體方案及進度：</p><p>　　1 2010.11.01-2010.11.30 文獻的查閱與實驗方案制定 完成</p><p>　　2 2010.12.01-2010.12.26 撰寫開題報告，文獻綜述，外文翻譯 完成</p><p>　　

20、3 2010.12.27-2010-01.25 調(diào)試實驗儀器，進行摸索性實驗 完成</p><p>　　4 2010.01.26-2011.01.31 金屬鈷酞菁的制備 完成</p><p>　　5 2011.02.19-2011.02.26 金屬鈷酞菁負載于纖維素纖維上 進行中 </

21、p><p>　　6 2011.02.27-2011.03.16 完成有機染料的催化氧化處理 進行中</p><p>　　7 2011.03.17-2011.03.25 完成論文初稿 進行中</p><p>　　8 2011.03.26-2011.04.18 畢業(yè)論文撰寫

22、 進行中</p><p>　　六、研究的主要特點及創(chuàng)新點</p><p>　　由于染料廢水色度和濃度高，廢水中染料的成分復(fù)雜，且絕大多數(shù)是生物難以降解的，還含有許多具有生物毒性和具有致癌、致畸和突變的有機物。國內(nèi)處理染料廢水的主要方法有物理吸附法、生物法、高級氧化法。為了解決染料廢水對環(huán)境和人類的的危害，需要高效、節(jié)能、環(huán)保的方法。</p><