負(fù)載金屬氧化物纖維去除甲苯的研究.pdf

1、20世紀(jì)90年代以來，室內(nèi)空氣污染對健康的危害成為各國政府和公眾重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)境問題之一，其中甲苯問題越來越突出。甲苯具有神經(jīng)毒性，吸入后會對人體造成損害。近年來，有學(xué)者將堿金屬及其氧化物和吸附劑結(jié)合起來，利用多孔材料的吸附和富集功能使甲醛等有害氣體濃縮到催化劑周圍，更有利于催化劑催化氧化有害氣體，使催化反應(yīng)的速度加快。
　　 本論文研究的主要目的是結(jié)合活性炭/活性炭纖維的吸附性能與銅錳復(fù)合氧化物的催化性能共同治理甲苯污染。論文涉

2、及銅錳復(fù)合氧化物的制備，負(fù)載銅錳復(fù)合氧化物的活性炭和負(fù)載銅錳復(fù)氧化物的含活性炭纖維的制備、表征以及氧化降解甲苯的研究。
　　 通過共沉淀法制備了銅錳復(fù)合氧化物，并以甲苯的催化氧化作為目標(biāo)反應(yīng)，通過單因素法和正交試驗(yàn)分析方法，確定了銅錳復(fù)合氧化物催化劑的最佳制備條件。研究結(jié)果表明，當(dāng)銅錳比為1∶5，沉淀pH值在9～10之間，沉淀溫度為50℃左右、焙燒溫度為450～500℃之間時(shí)，制得催化劑催化活性最好，各因素影響程度依次為沉淀溫度

3、＜焙燒溫度＜銅錳比＜pH值，其中MnO2、Cu1.5Mn1.5O4和CuMn2O4均具有很高的氧化活性。
　　 選擇活性炭為載體，將銅錳復(fù)合氧化物通過浸漬沉淀法成功負(fù)載到活性炭表面，利用活性炭的吸附作用和銅錳復(fù)氧化物的催化作用，對甲苯進(jìn)行有效降解。負(fù)載后的活性炭表面有片狀、針狀和層狀物質(zhì)出現(xiàn)，生成的氧化物中有MnO2、Cu1.5Mn1.5O4和CuMn2O4等多種物質(zhì)存在，他們對甲苯都具有很高的氧化活性;在降解甲苯時(shí)，銅錳比為1

4、∶5的復(fù)合物對甲苯表現(xiàn)出了較高的氧化活性，對甲苯的去除率在80％左右。并探討了在銅錳比為1∶5時(shí)，銅錳復(fù)合氧化物/活性炭對甲苯的吸附模型，研究結(jié)果表明，銅錳復(fù)合氧化物/活性炭對甲苯的吸附可以用Elovich方程來描述，其過程為一非均相擴(kuò)散過程。
　　 采用單因素法和正交試驗(yàn)分析方法，確定了含活性炭纖維負(fù)載銅錳復(fù)合氧化物的最佳工藝:纖維先經(jīng)過30wt％的雙氧水進(jìn)行腐蝕處理，再浸漬在濃度為0.1mol/L的銅錳混合溶液中24h，滴加