探索納米結(jié)構(gòu)錳氧化物催化氧化處理染料及造紙廢水的研究

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1、分類號:—篤43—(秘密級:——單位代碼:】Q3§9學(xué)號:鴿{906靜{懈3侖肥工母火警HefeiUniversityofTechnology碩士學(xué)位論文MASTERDISERTATIoNo論文題目:納米結(jié)構(gòu)錳氧化物催化氧化處理染料及造紙廢水的研究學(xué)位類別:堂壓亟±學(xué)科專業(yè):(工程領(lǐng)域)業(yè)堂工藝作者姓名:三雪導(dǎo)師姓名:張衛(wèi)缸教授——完成時間:2∞z笙5目納米結(jié)構(gòu)錳氧化物催化氧化處理染料及造紙廢水的研究摘要隨著納米材料制備與應(yīng)用基礎(chǔ)研究的深入,納米催化劑的研究近年受到廣泛關(guān)注。本文前期工作已成功地制備了一系列納米結(jié)構(gòu)錳氧化物,并以其為催化劑應(yīng)用于催化過氧化氫氧化處

2、理亞甲基藍染料。本文在前期工作的基礎(chǔ)上,對D—Mn02納米棒和Mn304納米粒子催化分解亞甲基藍染料反應(yīng)的動力學(xué)過程進行了的研究,求出以亞甲基藍染料溶液濃度和過氧化氫濃度為變量的動力學(xué)方程。進一步將所處理的染料從單一的亞甲基藍擴展到多種染料,并配置成與實際廢水CoD值相仿的高濃度模擬染料廢水,研究了處理過程中各種工藝參數(shù)對染料COD去除率的影響,并對反應(yīng)條件進行了優(yōu)化,最終處理的高濃度模擬染料廢水的脫色率可達到96%、COD去除率達到80%。將此方法應(yīng)用到實際造紙廢水的處理中,實際造紙廢水的COD去除率可達到75%左右。研究發(fā)現(xiàn)IS-Mn02納米棒在酸性條件下可

3、直接催化氧化堿性桃紅染料模擬廢水,過程不用添加過氧化氫、無需加熱,結(jié)果顯示低pH值有利于染料的脫色和降解,動力學(xué)研究表明,以B.Mn02納米棒為催化劑分解堿性桃紅染料廢水的反應(yīng)近似為一級反應(yīng)。對反應(yīng)前后的溶液進行紫外和紅外光譜分析表明,堿性桃紅經(jīng)催化氧化后芳環(huán)已斷開,生成脂肪胺、NH4+和C02等。關(guān)鍵詞:納米結(jié)構(gòu);錳氧化物;染料廢水;造紙廢水;催化CatalyticdecompositionofthedyestuffsandpapermakingwastewaterwithnanostructuredmanganeseoxidesascatalystsAbst

4、ractWimthefurtherstudyofnanomaterials.nanoeatalystshaveattractedwide-rangeinterests.Inourpreviouswork,nanostructuredmanganeseoxideswerepreparedandabriefinvestigationofthesenano—materialsfitscatalyststodecomposemethylenebluedyewasmade.Basedonthepreviouswork,herefurtherresearchofthekin

5、eticsofp-Mn02nanorodsandMn304nanoparticlesascatalyststodecomposemethylenebluedyeisconductedandtheoptimalkineticequationswiththedyestuffsandhydrogenperoxideconcentrationasthecontrolvariables8reobtained.Furthermore,thiscatalyticmethodisextendedfromdealingwithsinglespeciesofdyetoseveral

6、speciesofdyesandahi;ghconcentrationofsimulateddyestuffswastewaterwithitsCODsimilartoactualwastewaterisstudied.Thekeyfactorsofthiseatalyticprocessareinvestigatedandoptimizedparametersareobtained.Undertheoptimalconditions,thedecolourizationrateofthehighconcentrationofsimulateddyestuffs

7、wastewatercanbeupto96%,andtheCODremovalcanbeupto80%.Applyingthismethodtotreatactualpapermakingwastewater,theCODremovalcanbeuptoabout75%.Besides,underlowerpHvalue,p—Mn02nanorodsascatalystscandecomposeBasicSafraninedyedirectly.TheprocessneedsneitherH202norheat.Theresultsindicatethatlow

8、erpHvalueisf

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