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近年来,利用金属氧化物去除水中污染物的课题,越来越引起人们的研究兴趣。如把TiO2、Fe2O3、MnO2等变价金属氧化物用作新型环境材料,已成为国内环境领域的研究热点。酚类物质为原生质毒物,属高毒物质,因此含酚废水的治理成为人们非常关注的问题。本论文以含酚模拟废水为处理对象,研究了化学合成二氧化锰及MnO2-TiO2复合物对水中酚的去除作用。论文的主要研究内容和结果总结为:1、几种二氧化锰的制备和除酚效果初评用不同的方法制备了十二种MnO2样品,并对它们的除酚效果进行了实验测定。结果表明:用MnSO4与强氧化剂迅速反应得到的二氧化锰表面活性高、吸附性能好;用NaClO3作氧化剂反应得到的二氧化锰,吸附性能居中;而经高温烧结得到的二氧化锰的吸附性能最差。2、δ-MnO2对苯酚的去除作用对MnSO4与KMnO4反应得到的δ-MnO2的性质及除酚作用进行了详细研究,结果表明:(1)MnO2为δ型,颗粒呈准球形,平均粒径为250nm,比表面积为94.18m2/g,表面羟基数为2个/nm2。(2)δ-MnO2对苯酚有优良的去除效果。吸附前MnO2悬浊液的pH值是影响去除效果的关键因素,降低pH值有利于苯酚的去除。在室温下,当pH=2.0、MnO2投加量为500mg/L、苯酚初始浓度为100mg/L、吸附时间为60min时,去除率可达80%。(3)δ-MnO2对苯酚的吸附去除过程进行得较快,在本实验条件下,开始10min去除率增加较快,以后随时间的增加,去除率增加缓慢,60min基本达到平衡。(4)固体浓度为500mg/L时,苯酚在δ-MnO2表面的吸附等温线符合Langmuir型,升高温度吸附等温线下移,不利于吸附;在一定范围内,增加δ-MnO2的投放量使苯酚的去除率提高。(5)溶液中添加阴离子Cl-、NO3-及PO43-不利于δ-MnO2对苯酚的去除;pH值在2~9范围内,溶液中添加阳离子Ca2+、Al3+也不利于对苯酚的去除,但当pH>4时,添加Fe3+对苯酚的吸附去除有协同作用。(6)δ-MnO2在吸附去除溶液中苯酚的过程中,当在较低pH值下进行时,伴有少量的溶液锰生成;而在较高pH值下进行时,没有溶解锰生成。δ-MnO2去除苯酚主要是吸附作用的结果。3、MnO2-TiO2复合物对苯酚的去除作用对TiCl4与KMnO4反应得到的MnO2-TiO2复合物,研究了反应条件对处理效果的影响及MnO2-TiO2复合物对酚的去除作用,结果表明:(1)MnO2-TiO2复合物中MnO2为无定型;依制备条件的不同TiO2为金红石型或锐钛矿型。沸腾回流条件下,TiCl4溶液与KMnO4溶液反应得到的MnO2-TiO2复合物比表面积为741.078m2/g。(2)MnO2-TiO2复合物具有很高的界面吸附除酚能力,对苯酚有优良的吸附去除效果,吸附前复合物悬浊液的pH值是影响去除效果的关键因素,降低pH值有利于苯酚的去除。(3)MnO2-TiO2复合物对苯酚的吸附去除过程进行得较快,在本实验条件下,开始5min去除率增加较快,以后随时间的增加,去除率增加缓慢,120min基本达到平衡。(4)固体浓度为500mg/L时,苯酚在MnO2-TiO2复合物表面的吸附等温线符合Langmuir型,升高温度吸附等温线上移,利于吸附;在一定范围内,增加MnO2-TiO2复合物的投放量使苯酚的去除率提高。(5)利用MnO2-TiO2复合物作为光催化剂,对苯酚进行了降解实验。研究表明,不同煅烧温度、不同催化时间、不同晶型、不同反应液的pH值对光催化效果有不同的影响。