吸附樹脂復(fù)合鐵酞菁催化氧化酚類化合物性能研究.pdf

1、酚類化合物是一種重要的化工原料，但是含酚廢水對人體和生態(tài)系統(tǒng)的毒害很大，因此世界各國對含酚廢水的處理都非常重視。高級氧化技術(shù)(Advanced Oxidation Process)又稱深度氧化技術(shù)，通常被認(rèn)為是一種基于羥基自由基(.OH)中間體反應(yīng)的氧化過程，具有高效、徹底、適用范圍廣、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。Fenton試劑作為具有獨(dú)特優(yōu)勢的一種高級氧化技術(shù)，近年來成為環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，也廣泛地應(yīng)用于各類廢水處理實(shí)踐中。金屬酞菁

2、是平面大環(huán)配合物，具有優(yōu)良的催化活性，合成新型的金屬酞菁系列配合物及其聚合物對于催化氧化各種酚類化合物具有重要的意義。
　　 本文的主要內(nèi)容有：
　　 (1)催化劑的合成與表征：通過苯酐——尿素固相合成法合成鐵酞菁，然后通過Friedel-crafts反應(yīng)將鐵酞菁通過共價(jià)鍵負(fù)載到吸附樹脂表面，最后得到催化劑：C-FePc。借助固體微結(jié)構(gòu)的研究方法如lR、UVDRS、TEM、SEM、EDS、BET、TG等探索多相催化劑的微

3、觀結(jié)構(gòu)，包括孔結(jié)構(gòu)、孔形態(tài)、表面形態(tài)等變化規(guī)律及理化性質(zhì)。通過紅外光譜分析及能譜儀譜圖分析，證明合成物確為鐵酞菁催化劑，通過紫外——可見漫反射光譜分析證明，所得催化劑在可見光區(qū)存在吸收峰。最終結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)中所選擇的合成方法是可行的，合成的催化劑為目標(biāo)催化劑。
　　 (2)催化降解苯酚實(shí)驗(yàn)：確定了實(shí)驗(yàn)的主要影響因素，即pH、溫度、可見光光照強(qiáng)度、催化劑投加量、氧化劑投加量，研究它們對吸附樹脂負(fù)載鐵酞菁光助Fenton氧化降解苯酚實(shí)

4、驗(yàn)的影響，最后得到最優(yōu)條件。并研究催化劑的重復(fù)利用性和TOC的去除效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C-FePc催化降解苯酚的最佳條件是：溫度為40℃，pH=4，光照強(qiáng)度為50w，催化劑投加量為2‰，氧化劑投加量為1％。經(jīng)過重復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了催化劑良好的重復(fù)利用性能，苯酚廢水TOC的去除率達(dá)到88.9％。
　　 (3)催化降解對硝基苯酚實(shí)驗(yàn)：研究pH、溫度、光照強(qiáng)度、催化劑投加量、氧化劑投加量對吸附樹脂負(fù)載鐵酞菁光助Fenton氧化降解對硝基苯

5、酚實(shí)驗(yàn)的影響，最后得到最優(yōu)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C-FePc催化降解對硝基苯酚的最佳條件是：溫度為40℃，pH為原始值5.8，光照強(qiáng)度為50w，催化劑投加量為2‰，氧化劑投加量為5‰。經(jīng)過六次重復(fù)性實(shí)驗(yàn)后催化劑仍能保持較高的催化活性，對硝基苯酚廢水TOC的去除率達(dá)到90.2%。
　　 研究結(jié)果表明，負(fù)載型鐵酞菁催化劑C-FePc是一種高效、節(jié)能的多相光助Fenton催化劑。它在光助Fenton降解酚類化合物的實(shí)驗(yàn)中取得了較好的效果