磁性膨潤土催化劑的制備及其用于非均相類Fenton法降解土壤多環(huán)芳烴的研究.pdf

1、近年來以 Fenton技術(shù)為代表的高級氧化技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注，特別是隨著環(huán)保高效的非均相類Fenton反應(yīng)催化劑的快速發(fā)展，非均相類Fenton反應(yīng)引起了越來越多的關(guān)注。多環(huán)芳烴（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）是世界上最早被認識的致癌物之一，隨著其在自然界特別是土壤系統(tǒng)中的不斷累積，將給生態(tài)系統(tǒng)及人類帶來不可估量的損失。本研究旨在研制一種新型的非均相磁性膨潤土催化劑，并將其應(yīng)用于PAHs

2、污染土壤的修復(fù)處理之中。研究主要結(jié)論如下：
　?。?）利用共沉淀法，制備了負載于膨潤土表面的Fe3O4/Bentonite復(fù)合催化劑IB-60，經(jīng)熱處理合成了IB-T（T為熱處理溫度，T=180 ℃、350 ℃、450 ℃）。采用同樣的方法制備不含膨潤土的催化劑IO-T。使用X射線衍射、透射電鏡、掃描電鏡、X射線光電子能譜、BET比表面分析、熱重分析、綜合物性測量系統(tǒng)等技術(shù)對催化劑進行表征。分析結(jié)果表明，膨潤土負載的 Fe3O4或

3、者γ-Fe2O3分散程度更好，比表面積更大，同時由于晶粒增長受到抑制，使其在熱處理后能保持γ-Fe2O3晶相和良好的磁分離特征。
　?。?）將制備的所有IB-T及IO-T催化劑用于降解100 mg/L苯酚模擬廢水。結(jié)果表明，在相同條件下IB-350具有最高的催化活性。當(dāng)催化劑投加量為1.0 g/L，初始pH=3.6，反應(yīng)溫度為30 ℃，初始H2O2濃度為45 mmol/L時，IB-350能在前30 min降解98.1％的苯酚，當(dāng)反

4、應(yīng)結(jié)束時，H2O2的利用率為37.1%。反應(yīng)過程中生成了具有自催化作用的中間產(chǎn)物：鄰苯二酚和對苯二酚。
　?。?）以5.0 gPAHs污染的土壤作為供試土壤，IB-350為催化劑，分別以H2O2或過硫酸鈉溶液作為氧化劑，進行土壤中PAHs的降解實驗研究。結(jié)果表明，當(dāng)以過硫酸鈉溶液為氧化劑且分兩批添加，催化劑投加0.5 g，反應(yīng)溫度為30 ℃，反應(yīng)5天時，過硫酸鈉試劑能夠達到的最高降解率為50.9%；當(dāng)以H2O2為氧化劑且分兩批添加