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MnO2/γ-Al2O3催化剂的制备及催化臭氧氧化苯酚废水

2020-06-15肖早早李沛怡吴波周世康王明顺崔雯谣吕树祥

应用化工 2020年5期
关键词:催化剂

肖早早,李沛怡,吴波,周世康,王明顺,崔雯谣,吕树祥

(天津科技大学 化工与材料学院,天津 300457)

含酚废水作为危害严重的废水,对人类的生活与生态系统造成了严重的威胁与破坏。因此亟需研发一种高效、低成本、无二次污染连续性处理的废水技术。非均相催化臭氧氧化法利用固体催化剂在常温常压下加速液相中的氧化反应,易与水分离进行二次回收,污染少,处理流程简单且效果好,因而越来越受到人们的重视[1]。本文建立非均相催化臭氧氧化体系,筛选出较优的催化剂活性组分及载体。并通过考察活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间等因素对催化臭氧降解苯酚的影响,以确定最佳制备条件。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

三氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、分子筛、硝酸锰、硝酸铁、硝酸铜 硝酸锌、苯酚、氢氧化钠、硫酸均为分析纯;苯酚模拟废水。

FA2004N分析天平;JMS-13094786臭氧发生器;pHS-3C精密pH计;TDA-8002电热恒温水浴锅;BF51732C-1马弗炉;Agilent-1260高效液相色谱仪;D8-Focus X射线衍射仪(XRD);Autosorb氮气物理吸附仪(BET);Chem BET Pnlsar化学程序升温脱附仪(TPD/TPR)。

1.2 催化剂的制备

采用等体积浸渍法制备催化剂。用空白载体做一组空白实验,确定载体的饱和吸水率。以Mn(NO3)2·4H2O 为浸渍液,按负载量计算所需Mn盐和γ-Al2O3的质量。根据饱和吸水率加入适量蒸馏水,搅拌均匀。在40 ℃下浸渍12 h。过滤,80 ℃下干燥12 h。马弗炉中500 ℃焙烧5 h,即得MnO2/γ-Al2O3催化剂。

1.3 催化剂的表征

催化剂的结晶情况采用XRD(扫描范围5~80°,扫描速率5(°)/min);孔结构和比表面积采用BET比表面积测试法进行测定,以N2为吸附质,样品先在300 ℃下真空处理3 h,然后在液氮温度下测定样品对氮气的吸附和脱附;……

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