王鹏:氧化剂-Fe2O3复合吸附剂及催化氧化气态砷的研究论文

王鹏:氧化剂-Fe2O3复合吸附剂及催化氧化气态砷的研究论文

本文主要研究内容

作者王鹏(2019)在《氧化剂-Fe2O3复合吸附剂及催化氧化气态砷的研究》一文中研究指出:燃煤过程重金属污染物的排放,对生态环境与人类健康造成了严重危害。砷具有强挥发性、剧毒性和高致癌性,引起世界各国的高度关注。高价态As205(g)因具有较好的水溶性,因而易被湿法脱硫装置同步脱除;低价态As2O3(g)和单质As(g)等难溶于水且挥发性强,因此难以被脱硫装置和除尘器有效脱除。并且As2O3毒性更大、难溶于水从而更易在体内蓄积,因此砷污染控制的关键是As2O3的脱除。如何促进低价态As2O3的催化氧化以提高总砷脱除效率,对进一步探索合理的砷污染控制方法具有重要意义。铁基吸附材料因具有吸附活性强、廉价易制、抗水抗硫性能好、对环境无毒性等特点已受到了广泛关注,是一种较为理想的催化吸附剂。H2O2、NaClO和NaBr等是常见的低成本氧化剂,具有氧化效率高、引入杂质离子少、对设备无腐蚀、安全环保等优势。因此本文基于H202、NaClO和NaBr的绿色氧化能力和Fe2O3的高效吸附特性,提出了一种氧化剂改性的Fe203复合吸附剂,研究其对气相砷的催化氧化和强化吸附。本文采用化学浸渍法制备了氧化剂-Fe2O3复合吸附剂,即H202-Fe203、NaClO-Fe2O3和NaBr-Fe2O3,在自制的砷发生和固定床吸附反应一体化实验装置上,考察了 Fe2O3原样和以上三种复合吸附剂对气相As203的氧化吸附,通过高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱联用技术,对吸附产物中砷的总量和价态进行无损检测,深入探究Fe2O3、NaBr-Fe2O3吸附剂对As(Ⅲ)/As(V)催化氧化的作用机制。结果表明,NaBr-Fe2O3的吸附能力显著增强,砷吸附量约为Fe203原样的2.3倍,而浸渍NaClO或H2O2对吸附性能无明显改善。Fe2O3原样及NaBr-Fe2O3复合吸附剂,均能够催化氧化As(Ⅲ)为As(V);当溴负载量不同(nFe2O3/nBr-=1:1、1:2和1:3)时,负载量越高,催化氧化能力越强,吸附能力也越强。Fe2O3原样对气相砷的氧化吸附遵循Mars-Maessen晶格氧氧化机制,烟气中必须存在O2才能进行As(Ⅲ)氧化反应;而NaBr-Fe2O3吸附剂在无O2存在时,仍能发生As(Ⅲ)的氧化反应,其原因是因为Br-的强电负性,激发了 Fe2O3自有的Fe-O键的活性,进而使体相中的Fe(Ⅲ)代替烟气中的分子氧充当了氧-还反应的电子受体。

Abstract

ran mei guo cheng chong jin shu wu ran wu de pai fang ,dui sheng tai huan jing yu ren lei jian kang zao cheng le yan chong wei hai 。shen ju you jiang hui fa xing 、ju du xing he gao zhi ai xing ,yin qi shi jie ge guo de gao du guan zhu 。gao jia tai As205(g)yin ju you jiao hao de shui rong xing ,yin er yi bei shi fa tuo liu zhuang zhi tong bu tuo chu ;di jia tai As2O3(g)he chan zhi As(g)deng nan rong yu shui ju hui fa xing jiang ,yin ci nan yi bei tuo liu zhuang zhi he chu chen qi you xiao tuo chu 。bing ju As2O3du xing geng da 、nan rong yu shui cong er geng yi zai ti nei xu ji ,yin ci shen wu ran kong zhi de guan jian shi As2O3de tuo chu 。ru he cu jin di jia tai As2O3de cui hua yang hua yi di gao zong shen tuo chu xiao lv ,dui jin yi bu tan suo ge li de shen wu ran kong zhi fang fa ju you chong yao yi yi 。tie ji xi fu cai liao yin ju you xi fu huo xing jiang 、lian jia yi zhi 、kang shui kang liu xing neng hao 、dui huan jing mo du xing deng te dian yi shou dao le an fan guan zhu ,shi yi chong jiao wei li xiang de cui hua xi fu ji 。H2O2、NaClOhe NaBrdeng shi chang jian de di cheng ben yang hua ji ,ju you yang hua xiao lv gao 、yin ru za zhi li zi shao 、dui she bei mo fu shi 、an quan huan bao deng you shi 。yin ci ben wen ji yu H202、NaClOhe NaBrde lu se yang hua neng li he Fe2O3de gao xiao xi fu te xing ,di chu le yi chong yang hua ji gai xing de Fe203fu ge xi fu ji ,yan jiu ji dui qi xiang shen de cui hua yang hua he jiang hua xi fu 。ben wen cai yong hua xue jin zi fa zhi bei le yang hua ji -Fe2O3fu ge xi fu ji ,ji H202-Fe203、NaClO-Fe2O3he NaBr-Fe2O3,zai zi zhi de shen fa sheng he gu ding chuang xi fu fan ying yi ti hua shi yan zhuang zhi shang ,kao cha le Fe2O3yuan yang he yi shang san chong fu ge xi fu ji dui qi xiang As203de yang hua xi fu ,tong guo gao xiao ye xiang se pu -qing hua wu fa sheng -yuan zi ying guang guang pu lian yong ji shu ,dui xi fu chan wu zhong shen de zong liang he jia tai jin hang mo sun jian ce ,shen ru tan jiu Fe2O3、NaBr-Fe2O3xi fu ji dui As(Ⅲ)/As(V)cui hua yang hua de zuo yong ji zhi 。jie guo biao ming ,NaBr-Fe2O3de xi fu neng li xian zhe zeng jiang ,shen xi fu liang yao wei Fe203yuan yang de 2.3bei ,er jin zi NaClOhuo H2O2dui xi fu xing neng mo ming xian gai shan 。Fe2O3yuan yang ji NaBr-Fe2O3fu ge xi fu ji ,jun neng gou cui hua yang hua As(Ⅲ)wei As(V);dang xiu fu zai liang bu tong (nFe2O3/nBr-=1:1、1:2he 1:3)shi ,fu zai liang yue gao ,cui hua yang hua neng li yue jiang ,xi fu neng li ye yue jiang 。Fe2O3yuan yang dui qi xiang shen de yang hua xi fu zun xun Mars-Maessenjing ge yang yang hua ji zhi ,yan qi zhong bi xu cun zai O2cai neng jin hang As(Ⅲ)yang hua fan ying ;er NaBr-Fe2O3xi fu ji zai mo O2cun zai shi ,reng neng fa sheng As(Ⅲ)de yang hua fan ying ,ji yuan yin shi yin wei Br-de jiang dian fu xing ,ji fa le Fe2O3zi you de Fe-Ojian de huo xing ,jin er shi ti xiang zhong de Fe(Ⅲ)dai ti yan qi zhong de fen zi yang chong dang le yang -hai fan ying de dian zi shou ti 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华北电力大学(北京)的王鹏,发表于刊物华北电力大学(北京)2019-10-28论文,是一篇关于吸附论文,催化氧化论文,溴化钠论文,改性论文,华北电力大学(北京)2019-10-28论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华北电力大学(北京)2019-10-28论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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