微波誘導(dǎo)催化氧化降解有機廢水.pdf

1、針對目前水中有機污染物處理中存在的技術(shù)問題，本文采用一種新型物理化學(xué)水處理技術(shù)-微波誘導(dǎo)催化氧化工藝。微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)具有反應(yīng)速度快、占地面積小、設(shè)備簡單、操作方便等優(yōu)點，在水處理領(lǐng)域內(nèi)有著廣闊的應(yīng)用前景。本文圍繞微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化工藝中催化劑的研制這一技術(shù)關(guān)鍵，制備了CuO/γ-Al2O3、CuO/CeO2以及離子交換樹脂負載Pt催化劑，以甲基橙模擬廢水為處理對象，建立微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化降解有機廢水工藝。
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2、文首先以γ-Al2O3為載體，以銅鹽為活性組分，采用浸漬法制備了CuO/γ-Al2O3催化劑，對其在微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化工藝中的催化活性和穩(wěn)定性進行了研究。催化劑的XRD分析及實驗結(jié)果表明，在200℃下焙燒得到的堿式硝酸銅比氧化銅具有更高的催化活性。對于濃度為50mg/L的模擬甲基橙廢水，最佳的處理工藝條件為：微波輻照功率700W，輻照時間7min，催化劑加入量0.3g，H2O2加入量2mL。在此工藝條件下，水中甲基橙的脫除率達98

3、.7％。催化劑連續(xù)使用5次后甲基橙脫除率仍達98％以上。
　　以自制CuO/CeO2為催化劑，H2O2為氧化劑，研究建立微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化工藝。利用X-射線衍射(XRD)、FT-IR、BET以及TPR/TPD等表征手段對不同焙燒溫度下催化劑的結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)進行分析。實驗結(jié)果表明在300℃下焙燒的催化劑具有最高的催化活性，對于濃度為50mg/L的模擬甲基橙廢水，最佳的處理工藝條件為：微波輻照功率385W，輻照時間5min，催化

4、劑加入量0.05g，H2O2加入量0.6mL。在此工藝條件下，水中甲基橙的脫除率達96.6%。
　　以強堿性陰離子交換樹脂為載體，以Pt金屬為活性組分，采用離子交換法制備了Pt/717離子交換樹脂催化劑，研究其在微波誘導(dǎo)H2O2催化氧化工藝中的催化活性。在催化劑用量為0.1g，微波功率為700W，反應(yīng)時間為5min，H2O2加入量0.5mL條件下，模擬廢水中甲基橙的脫除率可以達到96.4%。正交實驗表明，甲基橙脫除率影響因素大小順

5、序為：催化劑用量>微波時間>微波功率>H2O2用量。方差分析表明，催化劑用量和微波時間對評價指標有顯著影響。催化劑連續(xù)使用5次后甲基橙脫除率仍達85％以上。
　　本文將微波技術(shù)和CuO/γ-Al2O3、CuO/CeO2以及離子交換樹脂負載Pt催化劑相結(jié)合，以H2O2為氧化劑，相比于傳統(tǒng)的氧化法，該方法具有H2O2用量少、處理速度快、處理效率高、出水溫度適宜、投加方式簡單、設(shè)備簡單、操作簡單等優(yōu)點，為降解水中有機污染物提供了一種有潛