铁复合氧化物的制备、表征及其类Fenton催化性能的研究
发布时间：2025-05-28 04:59
印染废水排放量大、成分复杂、色度大且难生物降解,对水生动植物生长乃至人类健康危害极大。多相类Fenton氧化技术具有能耗低、降解速度快、净化彻底和无二次污染等特点被广泛用于处理这类废水。因此,近年来非均相类Fenton催化剂的制备和催化性能的研究成为关注的热点。 本文基于铁氧体法处理铬废水得到的含铬铁氧体的拓展性应用,制备了新型的掺杂Cr的磁性多金属铁氧体非均相类Fenton催化剂,希望为电镀废水中铬的资源化处理和高浓度难生物降解有机染料废水的处理开辟新的思路,同时也为新型非均相类Fenton催化材料的设计、废弃物高附加值资源化及高浓度难生物降解的有机废水无害化处理提供借鉴。 本文设计合成Fe3O4、Fe2.6Cr0.4O4、Fe1.49Cr1.51O4、Fe2.6Cr0.4O4/FJC及FeNi2S4等五种Fenton催化剂,分别讨论了反应条件对铁铬复合氧化物Fe2.6Cr0.4O4、 Fe1.49Cr1.51O4的形成及结构等的影响。采用XFS、XRD、SEM、ICP、FT-IR等手段分别对催化剂进行表征,并评价了催化剂催化H202氧化难生物降解有机物的性能。实验以高浓度难生...
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
中文文摘
目录
绪论
0.1 染料废水的特点及危害
0.2 染料废水处理方法
0.2.1 物理法
0.2.2 生物法
0.2.3 化学法
0.3 Fenton反应的研究进展
0.3.1 借助外场
0.3.2 加助催剂
0.3.3 加耦合剂
0.3.4 联用技术
0.4 铁系非均相类Fenton催化剂的研究进展
0.4.1 单一金属铁氧体非均相类Fenton催化剂
0.4.2 多金属铁氧体非均相类Fenton催化剂
0.4.3 负载型铁系非均相类Fenton催化剂
0.5 非均相类Fenton反应的影响因素及反应机理研究
0.5.1 pH的影响
0.5.2 过氧化氢初始浓度的影响
0.5.3 反应温度的影响
0.5.4 催化剂用量的影响
0.5.5 污染物浓度的影响
0.5.6 非均相类Fenton反应机理研究进展
0.6 含铬废水的危害及其处理
0.7 选题的意义及创新之处
第一章 实验材料和方法
1.1 主要试剂及仪器
1.1.1 主要仪器
1.1.2 主要试剂
1.2 实验方法
1.2.1 表征方法
1.2.2 降解对象
1.2.3 催化氧化性能的评价
第二章 四氧化三铁类Fenton催化性能的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 Fe3O4的制备
2.3 结果与讨论
2.3.1 Fe3O4物相表征
2.3.1.1 粉末X-射线衍射分析
2.3.1.2 电子扫描电镜分析
2.3.1.3 拉曼光谱分析分析
2.3.2 Fe3O4催化氧化活性确认
2.3.3 Fe3O4催化氧化降解MB的影响因素
2.3.3.1 溶液初始pH对MB降解率的影响
2.3.3.2 H2O2用量的影响
2.3.3.3 不同初始溶液浓度的影响
2.3.4 Fe3O4稳定性研究
2.3.5 反应机理的初步探讨
2.4 本章小结
第三章 铁铬氧化物Fe2.6Cr0.4O4的制备及其催化性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 Fe3-xCrxO4的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 Fe3-xCrxO4物相表征
3.3.1.1 X-射线衍射
3.3.1.2 X-射线荧光光谱测试
3.3.1.3 等离子光谱测试
3.3.1.4 电子扫描电镜分析
3.3.1.5 拉曼光谱分析分析
3.3.2 Fe2.6Cr0.4O4催化氧化活性确认
3.3.3 Fe2.6Cr0.4O4催化氧化降解MB的影响因素
3.3.3.1 H2O2浓度的影响
3.3.3.2 溶液初始pH的影响
3.3.3.3 反应温度的影响
3.3.3.4 Fe2.6Cr0.4O4投加浓度的影响
3.3.3.5 MB初始浓度的影响
3.3.4 Fe2.6Cr0.4O4稳定性研究
3.3.5 反应机理的初步探讨
3.4 结论
第四章 铁铬氧化物Fe1.49Cr1.51O4的制备及催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 铁铬氧化物的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 Fe1.49Cr1.51O4物相表征
4.3.1.1 组成分析
4.3.1.2 电子扫描电镜分析
4.3.1.3 拉曼光谱分析
4.3.2 合成条件对铁铬氧体产物的影响
4.3.2.1 不同原料配比对合成催化剂的影响
4.3.2.2 不同反应时间对合成催化剂的影响
4.3.3 Fe1.49Cr1.51O4催化氧化活性确认
4.3.3.1 不同原料配比对催化剂催化活性的影响
4.3.3.2 不同反应时间对催化剂催化活性的影响
4.3.4 Fe1.49Cr1.51O4催化氧化性能因素的影响
4.3.4.1 溶液的初始pH的影响
4.3.4.2 H2O2浓度的影响
4.3.4.3 反应体系温度的影响
4.3.4.4 Fe1.49Cr1.51O4用量的影响
4.3.4.5 X-3B溶液初始浓度的影响
4.3.5 催化剂的稳定性
4.3.5.1 Fe1.49Cr1.51O4的平行重复实验
4.3.5.2 反应液中Fe和Cr的溶出
4.3.6 反应机理的初步探讨
4.4 本章小结
第五章 Fe2.6Cr0.4O4/FJC的制备及其催化性能的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 Fe2.6Cr0.4O4/FJC催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 物相表征
5.3.1.1 粉末X-射线衍射
5.3.1.2 电子扫描电镜分析
5.3.1.3 X-射线荧光光谱
5.3.1.4 红外光谱扫描分析
5.3.2 Fe2.6Cr0.4O4/FJC催化氧化活性的确认
5.3.3 Fe2.6Cr0.4O4/FJC催化氧化性能的影响因素
5.3.3.1 H2O2浓度的影响
5.3.3.2 初始pH的影响
5.3.3.3 反应体系温度的影响
5.3.3.4 MB溶液初始浓度的影响
5.3.3.5 Fe2.6Cr0.4O4/FJC用量的影响
5.3.4 Fe2.6Cr0.4O4/FJC的稳定性
5.3.5 反应机理的初步探讨
5.4 本章小结
第六章 铁镍化合物类Fenton催化性能的研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 FeNi2S4的制备
6.3 结果与讨论
6.3.1 FeNi2S4的物性表征
6.3.1.1 FeNi2S4的XRD测定
6.3.1.2 组成分析
6.3.1.3 FeNi2S4样品的SEM测定
6.3.2 FeNi2S4氧化活性的确认
6.3.3 反应条件的正交实验
6.3.4 FeNi2S4性能的主要影响因素
6.3.4.1 pH的影响
6.3.4.2 X-3B的初始浓度的影响
6.3.5 FeNi2S4平行实验和回收利用
6.3.6 反应机理的初步探究
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
个人简历
本文编号：4048113
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【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
中文文摘
目录
绪论
0.1 染料废水的特点及危害
0.2 染料废水处理方法
0.2.1 物理法
0.2.2 生物法
0.2.3 化学法
0.3 Fenton反应的研究进展
0.3.1 借助外场
0.3.2 加助催剂
0.3.3 加耦合剂
0.3.4 联用技术
0.4 铁系非均相类Fenton催化剂的研究进展
0.4.1 单一金属铁氧体非均相类Fenton催化剂
0.4.2 多金属铁氧体非均相类Fenton催化剂
0.4.3 负载型铁系非均相类Fenton催化剂
0.5 非均相类Fenton反应的影响因素及反应机理研究
0.5.1 pH的影响
0.5.2 过氧化氢初始浓度的影响
0.5.3 反应温度的影响
0.5.4 催化剂用量的影响
0.5.5 污染物浓度的影响
0.5.6 非均相类Fenton反应机理研究进展
0.6 含铬废水的危害及其处理
0.7 选题的意义及创新之处
第一章 实验材料和方法
1.1 主要试剂及仪器
1.1.1 主要仪器
1.1.2 主要试剂
1.2 实验方法
1.2.1 表征方法
1.2.2 降解对象
1.2.3 催化氧化性能的评价
第二章 四氧化三铁类Fenton催化性能的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 Fe3O4的制备
2.3 结果与讨论
2.3.1 Fe3O4物相表征
2.3.1.1 粉末X-射线衍射分析
2.3.1.2 电子扫描电镜分析
2.3.1.3 拉曼光谱分析分析
2.3.2 Fe3O4催化氧化活性确认
2.3.3 Fe3O4催化氧化降解MB的影响因素
2.3.3.1 溶液初始pH对MB降解率的影响
2.3.3.2 H2O2用量的影响
2.3.3.3 不同初始溶液浓度的影响
2.3.4 Fe3O4稳定性研究
2.3.5 反应机理的初步探讨
2.4 本章小结
第三章 铁铬氧化物Fe2.6Cr0.4O4的制备及其催化性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 Fe3-xCrxO4的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 Fe3-xCrxO4物相表征
3.3.1.1 X-射线衍射
3.3.1.2 X-射线荧光光谱测试
3.3.1.3 等离子光谱测试
3.3.1.4 电子扫描电镜分析
3.3.1.5 拉曼光谱分析分析
3.3.2 Fe2.6Cr0.4O4催化氧化活性确认
3.3.3 Fe2.6Cr0.4O4催化氧化降解MB的影响因素
3.3.3.1 H2O2浓度的影响
3.3.3.2 溶液初始pH的影响
3.3.3.3 反应温度的影响
3.3.3.4 Fe2.6Cr0.4O4投加浓度的影响
3.3.3.5 MB初始浓度的影响
3.3.4 Fe2.6Cr0.4O4稳定性研究
3.3.5 反应机理的初步探讨
3.4 结论
第四章 铁铬氧化物Fe1.49Cr1.51O4的制备及催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 铁铬氧化物的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 Fe1.49Cr1.51O4物相表征
4.3.1.1 组成分析
4.3.1.2 电子扫描电镜分析
4.3.1.3 拉曼光谱分析
4.3.2 合成条件对铁铬氧体产物的影响
4.3.2.1 不同原料配比对合成催化剂的影响
4.3.2.2 不同反应时间对合成催化剂的影响
4.3.3 Fe1.49Cr1.51O4催化氧化活性确认
4.3.3.1 不同原料配比对催化剂催化活性的影响
4.3.3.2 不同反应时间对催化剂催化活性的影响
4.3.4 Fe1.49Cr1.51O4催化氧化性能因素的影响
4.3.4.1 溶液的初始pH的影响
4.3.4.2 H2O2浓度的影响
4.3.4.3 反应体系温度的影响
4.3.4.4 Fe1.49Cr1.51O4用量的影响
4.3.4.5 X-3B溶液初始浓度的影响
4.3.5 催化剂的稳定性
4.3.5.1 Fe1.49Cr1.51O4的平行重复实验
4.3.5.2 反应液中Fe和Cr的溶出
4.3.6 反应机理的初步探讨
4.4 本章小结
第五章 Fe2.6Cr0.4O4/FJC的制备及其催化性能的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 Fe2.6Cr0.4O4/FJC催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 物相表征
5.3.1.1 粉末X-射线衍射
5.3.1.2 电子扫描电镜分析
5.3.1.3 X-射线荧光光谱
5.3.1.4 红外光谱扫描分析
5.3.2 Fe2.6Cr0.4O4/FJC催化氧化活性的确认
5.3.3 Fe2.6Cr0.4O4/FJC催化氧化性能的影响因素
5.3.3.1 H2O2浓度的影响
5.3.3.2 初始pH的影响
5.3.3.3 反应体系温度的影响
5.3.3.4 MB溶液初始浓度的影响
5.3.3.5 Fe2.6Cr0.4O4/FJC用量的影响
5.3.4 Fe2.6Cr0.4O4/FJC的稳定性
5.3.5 反应机理的初步探讨
5.4 本章小结
第六章 铁镍化合物类Fenton催化性能的研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 FeNi2S4的制备
6.3 结果与讨论
6.3.1 FeNi2S4的物性表征
6.3.1.1 FeNi2S4的XRD测定
6.3.1.2 组成分析
6.3.1.3 FeNi2S4样品的SEM测定
6.3.2 FeNi2S4氧化活性的确认
6.3.3 反应条件的正交实验
6.3.4 FeNi2S4性能的主要影响因素
6.3.4.1 pH的影响
6.3.4.2 X-3B的初始浓度的影响
6.3.5 FeNi2S4平行实验和回收利用
6.3.6 反应机理的初步探究
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
个人简历
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