濕式過氧化氫催化氧化降解喹啉的研究.pdf

1、喹啉作為一種典型的難降解含氮雜環(huán)類化合物，廣泛存在于煤炭深加工廢水中，并具有一定的毒性。研究喹啉廢水的處理方法，可以為廢水中含氮雜環(huán)類化合物的去除提供依據(jù)，更能夠進(jìn)一步對煤化工廢水的深度處理提供一種新思路和新方法。濕式過氧化氫催化氧化法克服了傳統(tǒng)的濕式氧化法必須在高溫高壓下進(jìn)行的缺點，可以在中低溫常壓下進(jìn)行，用H2O2取代高壓氧，節(jié)省了大量高壓動力設(shè)備，反應(yīng)速率快、礦化率高。本文從濕式過氧化氫催化氧化體系的建立和該體系在喹啉降解中的應(yīng)用

2、兩方面進(jìn)行考察。
　　采用浸漬法制備了負(fù)載型銅鐵氧化物催化劑（CuO-FeOx/γ-Al2O3），考察了催化劑活性組分比例、負(fù)載量以及焙燒溫度對催化活性的影響，確定最佳制備條件，并對其進(jìn)行表征。結(jié)果表明：催化劑的最佳制備工藝為銅鐵比例4:1、活性組分負(fù)載量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）2.5％、焙燒溫度300℃。表征結(jié)果表明催化劑中的CuO組分在載體上呈高度分散狀態(tài)，相比載體，催化劑比表面積、孔容和孔徑均有所減小。
　　分別建立靜態(tài)和動態(tài)下的

3、濕式過氧化氫催化氧化體系，并用其進(jìn)行喹啉的降解，考察了兩個體系下的降解效能和影響因素。結(jié)果表明：在靜態(tài)實驗中，反應(yīng)溫度為80℃，初始pH為7，H2O2和催化劑投加量分別為29.15 mmol/L和4g/L，處理初始濃度為100mg/L的喹啉溶液，反應(yīng)30min后，喹啉的去除率可達(dá)到100%，反應(yīng)60min后，TOC去除率可達(dá)到88.34%；在動態(tài)實驗中，喹啉初始濃度為50mg/L，H2O2初始濃度為14.58mmol/L，催化劑投加量為

4、3g，處理水樣為4L，反應(yīng)時間為8h，進(jìn)水流速為8.33mL/min，水力停留時間為60min，動態(tài)進(jìn)行30min后，出水中喹啉去除率和TOC去除率趨于穩(wěn)定，其平均去除率分別可達(dá)76.25%和96.77%。
　　對濕式過氧化氫催化氧化體系中H2O2分解和喹啉降解進(jìn)行動力學(xué)分析，并推測了該體系的作用機理和喹啉降解的路徑。結(jié)果表明：濕式過氧化氫催化氧化體系中喹啉的降解反應(yīng)和H2O2的分解反應(yīng)均符合擬一級反應(yīng)動力學(xué)；·OH氧化在喹啉降解