基于铁矿石/H2O2的类芬顿体系降解PCE的动力学模型研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jerrykfczz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氯代烃是环境中最常见、危害较大、难以生物降解去除的挥发性有机物,氯乙烯因其毒性大、含量高成为重点去除目标。近年来高级氧化技术由于其对目标污染物的高效降解作用得到了许多学者的重视,芬顿技术因其低成本、环境低毒性、去除污染物高效等得到了广泛关注,但传统均相芬顿适用条件严格、不易回收等原因,类芬顿技术逐渐得到了发展与应用。从固态催化剂的发展角度来看,类芬顿体系从最初的单铁基催化、改良双金属催化、合成金属有机框架催化、增添非金属成分催化等,到铝、铜等非铁基催化的应用,近年来材料科学的完善又发展出了单原子催化形式。本课题选择四氯乙烯PCE作为此次目标降解物,通过经典的铁基催化类芬顿反应降解PCE的实验结果,结合数据处理与机理分析共同构建PCE降解的动力学模型,为实际应用中工程参数的选取提供依据。首先在实验室条件下制备针铁矿和纤铁矿作为催化剂,通过表征实验对铁矿比表面积、孔径等进行测定。随后通过铁矿石单独吸附PCE的影响因素实验和不同条件下的吸附速率拟合,可知PCE在铁矿位点的吸附属于准二级动力学吸附,其吸附行为分析应采用表面络合理论。采用CD-MUSIC模型描述铁矿表面活性吸附位点含有单配位和三配位的O(H)基团(≡FeOH-0.5、≡Fe3O-0.5),单配位基团可认为是PCE的主要吸附原因,通过质量平衡原理构建水相吸附相中PCE的浓度关系式,并使用SS/SF混合理论模型对铁矿吸附PCE的动力学行为作出数学描述。在铁矿石/H2O2类芬顿体系催化降解PCE的影响因素实验中,通过在不同的铁矿石投量、初始p H值和H2O2投加浓度下对PCE降解动力学参数的影响效果可知PCE的降解符合准二级动力学规律,通过残差分析证明了不同条件下回归模型的可信度。PCE在铁矿投量为3.34g/L、p H=6、H2O2浓度为6.67g/L时去除率最高,去除效果随氧化剂浓度和铁矿投量在一定范围内呈正相关。通过对类芬顿体系催化分解H2O2和降解PCE的机理研究,分析了自由基的产生过程与浓度计算式,经实验对比可知吸附作用与铁离子溶出对PCE降解的效果影响较小。最后构建了PCE在类芬顿体系中的降解动力学模型,与实验数据对比拟合度达到98%以上,证明了模型的正确性。
其他文献
单增李斯特菌可经食品加工环境和原材料等污染各种食品,但是在食品的销售环节针对食品污染的高危因素的研究却很少。为了解肉类销售市场中生肉污染的高危因素,自2016年3月?8
产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)广泛存在于自然界和动物的肠道中,是一种重要的人兽共患传染病的病原体。该菌至少可产生16种外毒素,根据其产生的4种主要外毒素(?、?、?
本文以岑溪“老玉”为研究对象,借助常规宝石学仪器、偏光显微镜以及X射线粉晶衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针、傅里叶红外光谱仪等大型测试仪器,对岑溪“老玉”的宝石矿
目的:采用缺氧类诱导物氯化钴(化学式为CoCl2)处理HepG2细胞,在体外模拟肿瘤缺氧的状态,研究和探讨酸性神经酰胺酶(acid ceramidase,ASAH1)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)
芹菜素是一种被广泛研究的天然黄酮类化合物,具有多种优良的生物活性。对芹菜素进行结构修饰以合成得到活性更好的芹菜素衍生物是近年来芹菜素研究的一个方向。本文以芹菜素
二维过渡金属硫族化合物(2D TMDs)由于其优异的理化性质近年来在电子、光电子和催化等众多基础研究领域备受关注。其中,在微电子器件领域,TMDs半导体材料受量子限域效应的影响
淀粉回生是熟化高淀粉制品的常见现象,通常包括短期回生和长期回生两个阶段,由于回生影响因素的复杂性和研究手段的局限性,两者关系尚未得到系统的阐述,而明确两者之间的关系
听觉可塑性(auditory plasticity)是指人或动物的听觉系统能通过学习和经验调整自身结构和功能,以适应外界环境的变化。在体研究的结果表明,经过听觉条件恐惧学习后,动物的初
在混合稀土矿的湿法冶金过程中,钙元素的存在会对单一稀土的提取产生一定的影响,运用化学沉淀的方法,除去氯化稀土溶液中钙元素,为了使得白云鄂博稀土矿中钙元素得到充分利用
马尔可夫跳跃系统作为随机切换系统的一个重要分支,常被用于描述结构和参数发生突然变化现象。马尔可夫跳跃现象广泛存在于复杂网络、自动控制、机器人手臂等实际系统中。另