微波誘導(dǎo)催化氧化降解有機(jī)廢水.pdf

1、針對(duì)目前水中有機(jī)污染物處理中存在的技術(shù)問題，本文采用一種新型物理化學(xué)水處理技術(shù)-微波誘導(dǎo)催化氧化工藝。微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)具有反應(yīng)速度快、占地面積小、設(shè)備簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域內(nèi)有著廣闊的應(yīng)用前景。本文圍繞微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化工藝中催化劑的研制這一技術(shù)關(guān)鍵，制備了CuO/γ-Al2O3、CuO/CeO2以及離子交換樹脂負(fù)載Pt催化劑，以甲基橙模擬廢水為處理對(duì)象，建立微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化降解有機(jī)廢水工藝。
　　本

2、文首先以γ-Al2O3為載體，以銅鹽為活性組分，采用浸漬法制備了CuO/γ-Al2O3催化劑，對(duì)其在微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化工藝中的催化活性和穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。催化劑的XRD分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在200℃下焙燒得到的堿式硝酸銅比氧化銅具有更高的催化活性。對(duì)于濃度為50mg/L的模擬甲基橙廢水，最佳的處理工藝條件為：微波輻照功率700W，輻照時(shí)間7min，催化劑加入量0.3g，H2O2加入量2mL。在此工藝條件下，水中甲基橙的脫除率達(dá)98

3、.7％。催化劑連續(xù)使用5次后甲基橙脫除率仍達(dá)98％以上。
　　以自制CuO/CeO2為催化劑，H2O2為氧化劑，研究建立微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化工藝。利用X-射線衍射(XRD)、FT-IR、BET以及TPR/TPD等表征手段對(duì)不同焙燒溫度下催化劑的結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在300℃下焙燒的催化劑具有最高的催化活性，對(duì)于濃度為50mg/L的模擬甲基橙廢水，最佳的處理工藝條件為：微波輻照功率385W，輻照時(shí)間5min，催化

4、劑加入量0.05g，H2O2加入量0.6mL。在此工藝條件下，水中甲基橙的脫除率達(dá)96.6%。
　　以強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂為載體，以Pt金屬為活性組分，采用離子交換法制備了Pt/717離子交換樹脂催化劑，研究其在微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化工藝中的催化活性。在催化劑用量為0.1g，微波功率為700W，反應(yīng)時(shí)間為5min，H2O2加入量0.5mL條件下，模擬廢水中甲基橙的脫除率可以達(dá)到96.4%。正交實(shí)驗(yàn)表明，甲基橙脫除率影響因素大小順

5、序?yàn)椋捍呋瘎┯昧?微波時(shí)間>微波功率>H2O2用量。方差分析表明，催化劑用量和微波時(shí)間對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)有顯著影響。催化劑連續(xù)使用5次后甲基橙脫除率仍達(dá)85％以上。
　　本文將微波技術(shù)和CuO/γ-Al2O3、CuO/CeO2以及離子交換樹脂負(fù)載Pt催化劑相結(jié)合，以H2O2為氧化劑，相比于傳統(tǒng)的氧化法，該方法具有H2O2用量少、處理速度快、處理效率高、出水溫度適宜、投加方式簡單、設(shè)備簡單、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，為降解水中有機(jī)污染物提供了一種有潛