催化臭氧化水中有機物機理研究.pdf

1、本文首先綜述了臭氧的物理化學性質(zhì)和在水處理方面的應用，提出了本論文的研究目的。研究內(nèi)容主要包括四部分：O3/UV催化臭氧化降解水中有機物的機理研究；Fe2+/Fe3+均相催化臭氧化苯酚的研究；MnO2催化臭氧化降解苯甲酸鈉。 第三章中，實驗研究了O3/UV催化臭氧化降解水中有機物的機理.初步證實O3/UV產(chǎn)生HO·的作用機理為：O3+H2O→H2O2+O2：H2O2→2·OH.UV能夠促使溶解臭氧產(chǎn)生H2O2，進而生成羥基自由基

2、，當對H2O2水溶液鼓O2時，UV對H2O2的分解作用明顯加快。在O3/UV降解技術中，當目標有機物是對自由基鏈反應具有較好促進作用的乙醇酸時，即使是較弱的引發(fā)反應，也能使乙醇酸很好地降解；而當目標有機物是對自由基鏈反應具有抑制作用的乙酸時，引發(fā)足夠量的羥基自由基(OH-H2O2)是乙酸得到較好降解的必要條件.目標有機物(如芳族類和帶不飽和鍵的化合物)在臭氧化過程中形成中間產(chǎn)物H2O2是O3/UV降解效率提高的關鍵因素，其直接導致體系形

3、成O3/H2O2和H2O2/UV這2種高級氧化技術，從而提高體系產(chǎn)生羥基自由基的效率。 第四章的研究結果表明，在一定條件下，在苯酚的臭氧化降解過程中，臭氧分子與苯酚及苯氧負離子的直接反應是苯酚降解的主要原因。Fe2+和Fe3+對臭氧化降解苯酚均具有催化作用，其中Fe2+的催化效果更佳。 Fe2+催化降解苯酚的機理是：苯酚在臭氧化降解過程中產(chǎn)生了H2O2，分別同臭氧和Fe2+形成了O3/H2O2和Fenton體系，促進了苯

4、酚的去除.不同體系Rct的大小：O3/Fe2+>O3/Fe3+>O3.這個結果也與苯酚的降解效果相一致。 第五章的研究結果表明，單獨使用臭氧降解苯甲酸鈉時，雖然在一定條件下苯甲酸鈉可以被完全降解，但體系COD仍有較高的殘留.加入MnO2對COD的去除有明顯的提高(由原來的79％提高到94％)，顯示了較好的催化性能.O3/MnO2體系的Rct大于單獨臭氧化.MnO2催化臭氧化降解苯甲酸鈉的機理是：MnO2和草酸形成了草酸錳復合物，