四氧化三鐵磁性納米粒子在含酚廢水處理和苯酚傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：學(xué)校代碼：學(xué)號(hào)：10165201311000924逢掌師耗大學(xué)碩士學(xué)位論文②四氧化三鐵磁性納米粒子在含酚廢水處理和苯酚傳感器中的應(yīng)用作者姓名：學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：研究方向：導(dǎo)師姓名：周明皓物理化學(xué)電化學(xué)馮春梁教授2O16年04月遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要苯酚是重要的有機(jī)合成原料，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。然而，酚類(lèi)化合物具有高毒性，含有苯酚的廢水不經(jīng)處理任意排放將對(duì)生態(tài)環(huán)境、人體健康造成嚴(yán)重危害。傳統(tǒng)的含酚廢水治理方法，如吸附、萃取

2、、化學(xué)氧化、活性污泥等均存在諸多局限性，吸附劑與萃取劑的回收利用，污泥處理等問(wèn)題亟待解決。因此，建立一種快速有效的含酚廢水處理方法具有重要意義。靈敏準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便快捷的苯酚檢測(cè)方法將提供一種有效地環(huán)境監(jiān)測(cè)手段?，F(xiàn)有的苯酚檢測(cè)方法雖已十分成熟，但仍存在檢測(cè)儀器復(fù)雜、昂貴、體積龐大，很難做到實(shí)地監(jiān)測(cè)等問(wèn)題。鑒于此，本文根據(jù)四氧化三鐵磁性納米粒子(Fe304MNPs)的類(lèi)芬頓催化活性，將其用于含酚廢水的處理和苯酚傳感器的制備。具體工作主要包括如下

3、三個(gè)方面：(1)Fe304MNPs催化H202氧化降解苯酚的研究以Fe304MNPs作為催化劑催化H202氧化苯酚，實(shí)現(xiàn)模擬含酚廢水的無(wú)害化處理。實(shí)驗(yàn)中對(duì)pH值、催化劑用量、氧化劑濃度和反應(yīng)時(shí)間等反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)e304MNPs是一種環(huán)境友好的高效催化劑，并且具有光催化特性，在pH=30、催化劑投放量2∥L、COD與H202質(zhì)量比為1：2等最佳條件下，反應(yīng)3小時(shí)便可實(shí)現(xiàn)苯酚100％與COD9419％的去除，COD低于

4、100mg／L，苯酚低于05mg／L，出水污染物含量符合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996)規(guī)定，且總反應(yīng)近似滿足擬一級(jí)反應(yīng)，動(dòng)力學(xué)方程為lnCdCo=0015t，R2=0964。催化劑經(jīng)外加磁場(chǎng)分離可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。(2)DL對(duì)羥基苯海因加工廢水處理將煤粉與鐵粉構(gòu)成的鐵碳內(nèi)電解反應(yīng)器，對(duì)DL一對(duì)羥基苯海因合成反應(yīng)廢水進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)而用Fe304MNPs催化H202氧化殘留物質(zhì)，處理后的污水符合化學(xué)合成類(lèi)制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB

5、219042008)規(guī)定，苯酚含量低于05mg／L。當(dāng)內(nèi)電解反應(yīng)器失效時(shí)，煤粉可作為燃料燃燒，無(wú)需再生；Fe304MNPs可在外加磁場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)分離。(3)基于碳納米管負(fù)載四氧化三鐵納米粒子苯酚傳感器的研究基于碳納米管負(fù)載四氧化三鐵納米粒子(CNTsFe304MNPs)催化H202快速氧化苯酚的優(yōu)異性能，將CNTsFe304MNPs吸附在磁性炭糊電極(MCPE)表面，制備了一種電流型苯酚傳感器(CNTsFe304MNPs／MCPE)，并對(duì)溶