催化臭氧氧化工藝中粉煤灰基催化劑的制備及應用研究.pdf

1、本文采用粉煤灰為載體，金屬氧化物為活性組分制備催化劑，并將其運用到催化臭氧氧化工藝中，粉煤灰本身是一種固體廢棄物，可以達到以廢治廢的目的。
　　首先，選擇合適的粉煤灰改性方法，而后選擇對臭氧分解效果較好的活性組分，制備出催化效果較好的催化劑，通過正交實驗確定制備催化劑的最佳條件；采用SEM和BET等對催化劑進行表征，對催化劑進行定性和定量分析，并對催化劑的吸附性能進行研究。將催化劑運用到催化臭氧氧化工藝處理實際廢水，考察反應過程中

2、不同因素對體系處理效果的影響，確定最佳工藝條件。研究催化劑催化臭氧氧化的動力學，并初步探討其反應機理。
　　通過本文的研究，得出以下結論：
　?。?）確定硫酸改性為粉煤灰載體的最佳改性方法；MnO2/粉煤灰催化劑具有比較高的催化活性；正交實驗得出催化劑的最佳制備條件：活性組分負載量為2wt％，浸漬時間為20h，煅燒溫度為400℃，煅燒時間為4h；從SEM拍攝的圖片看出MnO2已分散在粉煤灰表面，掃描電鏡自帶的能譜附件進行成分

3、分析，反應前后催化劑中MnO2的質量分數分別為18.80%和1.96%。
　?。?）選取印染廠的二級出水為研究對象，并用MnO2/粉煤灰催化劑催化臭氧氧化進行處理。單因素優(yōu)化試驗和正交實驗確定催化臭氧化處理印染廢水的最佳處理條件為：反應時間為60min，初始pH值為7.7，催化劑投加量為8g/L，臭氧輸出體積分數為40%。催化臭氧氧化體系較于單獨臭氧氧化體系處理印染廢水具有相當大的優(yōu)勢，COD去除率從單獨臭氧氧化的43.05%提高

4、到75.07%；
　?。?）通過對反應動力學的研究，在不同影響因素下的動力學方程進行擬合，發(fā)現催化臭氧化反應均符合一級動力學方程；
　　（4）采用阿累尼烏斯方程測定了單獨臭氧氧化和催化臭氧氧化體系的活化能分別為25.45KJ/mol和15.17KJ/mol，說明在引入催化劑的情況下，反應所需的活化能降低，也就證明了催化劑起到了催化作用；
　?。?）采用鄰二氮菲-Fe（Ⅱ）光度法間接測定單獨臭氧體系和臭氧/催化劑體系的羥