1. 研究目的与意义(文献综述)
1、背景、目的及意义(包含研究现状) 100多年以前,h.j.fenton发明了一种由过氧化氢(h2o2)和fe2 构成的氧化体系,后来人们称之为fenton试剂【1】。芬顿体系(fe2 /h2o2)已广泛地应用于实验条件下有机污染物和无机污染物的处理,以及来自于化学品制造厂、炼油厂和燃料终端、发动机和金属清洗等的实际废水【2】。这个过程是基于形成的·oh具有较高的氧化电位(e0= 2.80v),·oh可以进而引发自由基链反应,几乎可以氧化所有的有机物质,甚至把它们矿化成二氧化碳和水【3】。整个反应的进行过程是十分复杂的,fe2 在上述反应中起到激发电子和传递电子的作用,可以使链反应持续到h2o2消耗尽。以上过程中产生的·oh是一种强氧化剂,它具有较高的电负性和强亲电子性【2】。这种芬顿体系已经广泛地应用于工业废水的处理,比如垃圾渗滤液和氯酚类污染物的处理等。
均相芬顿体系·oh的产生量受ph影响明显,芬顿反应的最佳ph大约是3.0【2】。为了在反应中维持这个最佳ph,需要加入大量的酸到反应体系中【4】。若不调节ph,将会产生大量的氢氧化铁污泥【5】。这些缺点限制了其在环境治理中的实际应用。为了克服均相芬顿体系或类芬顿体系的缺点,研究人员已经尝试用异相固体催化剂分解h2o2。把fe(iii)离子固定到催化剂上可以使类芬顿反应在较宽的ph范围内进行【6】,并可以防止氢氧化铁沉淀生成。但是,近年来因为零价铁腐蚀可以直接产生fe2 ,这个过程相较于传统芬顿体系降低了成本,并且处理后的废水中铁离子浓度显著降低,从而使得直接使用零价铁(fe0)作为异相芬顿体系中的催化剂受到了广泛关注。目前,科研人员研究的非均相芬顿体系大都是负载铁/h2o2体系。负载铁的铁源主要是零价铁。负载铁/h2o2体系是依靠一定的方法或手段把铁与稳定的载体结合在一起,然后铁-载体的组合体再与h2o2作用降解污染物。这种体系能在较宽的ph范围内运行,并且反应溶出铁的量少,不产生不易处理的铁泥,提高了反应的经济适用性,也防止了可能引发的二次污染。
超声波作为一种高级氧化技术,它的降解条件温和、适用范围广、反应速度快,因此也被越来越多地应用于各种高浓度、难降解有机废水处理【7-9】。在超声波污染物降解的过程中,超声热解或者超声空化能够产生自由基从而加速氧化降解有机物的进程,但是单独超声技术对于处理难降解的有机物,存在降解效率低、反应时间长、能耗高等问题,很难向工业化发展【10,11】。
2. 研究的基本内容与方案
2、研究(设计)的基本内容、目标
2.1研究(设计)的基本内容
2.1.1罗丹明b溶液的浓度-吸光度工作曲线绘制
3. 研究计划与安排
3、进度安排
第1-2周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需条件。确定方案,完成开题报告。
第3-14周:按研究方案开展实验,并结合实际情况进行优化和改进;
4. 参考文献(12篇以上)
参考文献
[1] 戴友芝,吴兰艳,田凯勋.超声波/零价铁体系降解五氯酚的机理.环境科学学报, 2008.2(2):331-336.
[2] 姜思朋,王鹏,张国宇等.微波诱导氧化法处理br-bf染料废水.中国给水排水,2004.20(4):13-15.
