催化湿式氧化技术降解水中的 β-萘酚
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘杰 |
| 学位类别 | 工学硕士 |
| 答辩日期 | 2012-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 赵培庆 |
| 关键词 | 锰 纳米二氧化钛 β-萘酚 催化湿式氧化 Mn Nano-TiO2 β-Naphthol Catalytic wet air oxidation |
| 学位专业 | 工业催化 |
| 中文摘要 | 本论文工作以适用于催化湿式氧化技术降解水中 β-萘酚反应的高效多相催化剂研发为研究目标，首先进行催化剂的筛选，对不同载体上CuOx、MnOx 催化性能差异的原因进行了推测，对具有较小比表面积的MnOx/TiO2 具有相对较高活性的原因进行了说明。制备一系列 MnOx/nano-TiO2 催化剂，对其制备条件、反应条件进行优化，同时对其反应稳定性进行考察。取得的研究结果如下： 1. 对于水中 β-萘酚催化湿式氧化降解反应，选择 MnOx/nano-TiO2为适宜的催化剂。 2. 当以 Al2O3-TiO2（Al-Ti）及 nano-TiO2 作为载体时，CuOx/Al-Ti 的活性高于 CuOx/nano-TiO2，原因是：其表面高分散的 CuO 是反应的活性相，能促进反应，表面的 CuAl2O4 具有稳定催化剂的作用。CuO 和 CuAl2O4 协同作用提高了CuOx/Al-Ti催化剂的活性；而 CuOx/nano-TiO2 催化剂表面 Cu2O的存在可能会抑制催化湿式氧化反应中 Cu2+→Cu+这一转变过程且能导致催化剂的失活，不利于该催化剂活性的提高。与 MnOx/Al-Ti 催化剂相比，MnOx/nano-TiO2 活性较高，原因是：其表面高分散 MnO2 的含量较高，表面MnO2 和 Mn2O3 间存在较强的电子传递作用； MnOx/Al-Ti 催化剂表面较高晶相MnO2 的量及 MnO2 和 Mn2O3 间较弱的电子传递作用不利于氧化反应的进行。 3. MnOx/TiO2 催化剂具有相对较高活性可能是因为载体表面存在高分散的Mn 物种。 4. 对于 MnOx/nano-TiO2，Mn 负载量过高时，高分散的MnO2 和 Mn2O3 聚集形成相应的晶相； 焙烧温度过高时， 形成较多活性较差的Mn2O3， 可能导致 MnO2和 Mn2O3 间的电子传递作用被削弱，造成 COD去除率的降低。 5. Mn 质量分数为 4%、焙烧温度为 723K 时，所制备出的 MnOx/nano-TiO2活性较好，温和条件下湿式催化氧化 β-萘酚降解，COD 去除率可达 96.4%。该催化剂重复使用6 次后 β-萘酚 COD去除率仍可达92.4%。反应后溶液中 Mn 的 溶出量，均低于 10.6mg·L-1，催化剂稳定性较好。 |
| 公开日期 | 2013-04-01 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/2783]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_ERC国家工程研究中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘杰. 催化湿式氧化技术降解水中的 β-萘酚[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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