吸附樹脂復(fù)合鐵酞菁催化氧化酚類化合物性能研究.pdf

1、酚類化合物是一種重要的化工原料，但是含酚廢水對(duì)人體和生態(tài)系統(tǒng)的毒害很大，因此世界各國(guó)對(duì)含酚廢水的處理都非常重視。高級(jí)氧化技術(shù)(Advanced Oxidation Process)又稱深度氧化技術(shù)，通常被認(rèn)為是一種基于羥基自由基(.OH)中間體反應(yīng)的氧化過(guò)程，具有高效、徹底、適用范圍廣、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。Fenton試劑作為具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的一種高級(jí)氧化技術(shù)，近年來(lái)成為環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，也廣泛地應(yīng)用于各類廢水處理實(shí)踐中。金屬酞菁

2、是平面大環(huán)配合物，具有優(yōu)良的催化活性，合成新型的金屬酞菁系列配合物及其聚合物對(duì)于催化氧化各種酚類化合物具有重要的意義。
　　 本文的主要內(nèi)容有：
　　 (1)催化劑的合成與表征：通過(guò)苯酐——尿素固相合成法合成鐵酞菁，然后通過(guò)Friedel-crafts反應(yīng)將鐵酞菁通過(guò)共價(jià)鍵負(fù)載到吸附樹脂表面，最后得到催化劑：C-FePc。借助固體微結(jié)構(gòu)的研究方法如lR、UVDRS、TEM、SEM、EDS、BET、TG等探索多相催化劑的微

3、觀結(jié)構(gòu)，包括孔結(jié)構(gòu)、孔形態(tài)、表面形態(tài)等變化規(guī)律及理化性質(zhì)。通過(guò)紅外光譜分析及能譜儀譜圖分析，證明合成物確為鐵酞菁催化劑，通過(guò)紫外——可見(jiàn)漫反射光譜分析證明，所得催化劑在可見(jiàn)光區(qū)存在吸收峰。最終結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)中所選擇的合成方法是可行的，合成的催化劑為目標(biāo)催化劑。
　　 (2)催化降解苯酚實(shí)驗(yàn)：確定了實(shí)驗(yàn)的主要影響因素，即pH、溫度、可見(jiàn)光光照強(qiáng)度、催化劑投加量、氧化劑投加量，研究它們對(duì)吸附樹脂負(fù)載鐵酞菁光助Fenton氧化降解苯酚實(shí)

4、驗(yàn)的影響，最后得到最優(yōu)條件。并研究催化劑的重復(fù)利用性和TOC的去除效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C-FePc催化降解苯酚的最佳條件是：溫度為40℃，pH=4，光照強(qiáng)度為50w，催化劑投加量為2‰，氧化劑投加量為1％。經(jīng)過(guò)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了催化劑良好的重復(fù)利用性能，苯酚廢水TOC的去除率達(dá)到88.9％。
　　 (3)催化降解對(duì)硝基苯酚實(shí)驗(yàn)：研究pH、溫度、光照強(qiáng)度、催化劑投加量、氧化劑投加量對(duì)吸附樹脂負(fù)載鐵酞菁光助Fenton氧化降解對(duì)硝基苯

5、酚實(shí)驗(yàn)的影響，最后得到最優(yōu)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C-FePc催化降解對(duì)硝基苯酚的最佳條件是：溫度為40℃，pH為原始值5.8，光照強(qiáng)度為50w，催化劑投加量為2‰，氧化劑投加量為5‰。經(jīng)過(guò)六次重復(fù)性實(shí)驗(yàn)后催化劑仍能保持較高的催化活性，對(duì)硝基苯酚廢水TOC的去除率達(dá)到90.2%。
　　 研究結(jié)果表明，負(fù)載型鐵酞菁催化劑C-FePc是一種高效、節(jié)能的多相光助Fenton催化劑。它在光助Fenton降解酚類化合物的實(shí)驗(yàn)中取得了較好的效果