新型類芬頓體系研發(fā)及其處理苯酚能力研究.pdf

1、為解決傳統(tǒng)均相芬頓體系反應(yīng)所需較低，產(chǎn)生大量難降解的化學(xué)污泥，催化劑難以回收利用等問題，非均相類芬頓體系及其催化劑逐漸成為研究熱點。
　　本課題以Fe、Cu、C和造孔劑在高溫充氮條件下燒結(jié)制備非均相類芬頓體系催化劑。通過正交試驗研究催化劑中各物質(zhì)的最佳配比以及各物質(zhì)對催化劑效果影響，考察催化劑制備條件對催化劑特性和處理效果的影響，推測催化劑的催化機(jī)制，分析影響類芬頓體系處理效果的主要因素，最終得到評價性能良好的催化劑。
　　

2、對正交試驗結(jié)果進(jìn)行分析得到催化劑中各物質(zhì)的最佳配比為Fe:C=7:2，Cu含量為9％，Na2SiO3含量為5%，原水COD在250mg/L左右，苯酚濃度在100mg/L左右，90min后COD和苯酚去除率分別為92.61%和98.60%，對COD和苯酚去除率的影響大小的先后順序為Fe>Cu>C>Na2SiO3，F(xiàn)e和Cu的投加量對體系處理效果的影響十分顯著，C的投加量僅對苯酚去除率影響顯著，而Na2SiO3投加量對體系處理效果的影響不顯

3、著。
　　通過體系處理效果以及催化劑的特性分析，得出最優(yōu)燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間分別為850℃和3h，此條件下，催化劑的表面為較完整規(guī)則的多面體顆粒，顆粒尺寸在1-3um；主要成分為Fe、Cu以及部分Fe2O3和CuFe2O4；比表面積、孔體積和平均孔徑分別為3.646×10-1m2/g、9.06×10-4cm3/g和7.08nm，最大壓縮載荷和破碎率分別為218.18N和0.36%。催化劑在重復(fù)使用過程中，苯酚和COD去除率分別穩(wěn)定在

4、95%和90%左右，重復(fù)使用中較穩(wěn)定的保持了催化活性。鐵離子和銅離子的溶出量僅占催化劑總量的0.028%和0.05%，不會產(chǎn)生大量化學(xué)污泥。
　　催化劑的催化作用不僅僅是單一物質(zhì)催化作用的疊加，而是多種物質(zhì)在體系中共同作用的結(jié)果。液相中起催化作用的主要是Fe2+和Cu+，固相上的主要為Fe2O3和CuFe2O4，類芬頓體系中HO.既可以在混合溶液中形成，也可以在催化劑表面產(chǎn)生，體系的處理效果是這兩方面效果的疊加。催化劑的最適使用條