硫掺杂铜-锰二元金属氧化物的制备及其催化过一硫酸盐降解罗丹明B的研究开题报告

 2022-01-22 23:32:04

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

当今印染工业的发展使得染料生产量大大增加,调查表明,全世界每年生产的染料超过70万吨,其中2%直接进入水体以废水的形式排出,10%在纺织染色过程中损失[12],染料废水是当今社会水污染的主要来源之一[3]。罗丹明b是一种溶解性有机染料,为阳离子型碱性染料,在印染工业中用量颇丰,其性质十分稳定,具有难降解、毒性大、颜色深等特点,并且具有致癌性[4],如果任由含有罗丹明b的废水排放,对环境和人体危害都很大。常见的含罗丹明b的染料废水的处理方法有吸附法、光降解法[5]、离子交换法[6]、化学絮凝法等,但是这些方法都存在催化剂用量大、罗丹明b降解效率低等缺点,亟待寻找高效的新方法。

高级氧化技术是利用自由基的强氧化能力氧化降解有机物的一种方法,其中,基于硫酸根自由基的新型高级氧化技术近几年得到广泛关注,硫酸根自由基氧化还原电极电势较高,并且存在寿命(30-40μs)比羟基自由基更长[7],稳定性好,因此有着良好的应用前景。可以通过热处理、光、过渡金属等活化过一硫酸盐(pms)产生硫酸根自由基。

过一硫酸盐主要以2khso5khso4k2so4三盐化合物形式存在,性质稳定,便宜易得,具有比较高的氧化还原电位,并且有较好的亲电转移能力,其在水中能进行缓慢的分解。

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2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标

(1)制备硫掺杂铜-锰二元金属氧化物(s-cumno)。

(2)研究s-cumno是否可以催化过一硫酸盐降解罗丹明b。

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3. 研究的方法与方案

1、研究方法

(1)实验仪器

分析天平、超声波清洗仪、循环水式多用真空泵、多位点磁力搅拌器、循环水浴振荡器、鼓风干燥箱、马弗炉、紫外分光光度计、ph计等。

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4. 研究创新点

利用硫改性二元金属氧化物催化过一硫酸盐降解罗丹明B是一种高效可行的方法,相对于均相过渡金属催化体系也更为环保,但是现在的研究中缺少利用硫改性材料催化过一硫酸盐降解罗丹明B的相关报告,具有一定创新性。

5. 研究计划与进展

2017.09-2017.11 查阅文献,了解相关具体知识;

2017.02-2017.04 进行实验,研究催化剂的用量、过一硫酸盐用量、ph值等因素对罗丹明b降解速率的影响;

2017.04-2017.05 分析实验数据,得出结果,撰写毕业论文。

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