《偶氮染料的微波誘導催化反應技術與降解機理》是依託南京大學，由楊紹貴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：偶氮染料的微波誘導催化反應技術與降解機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊紹貴
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
偶氮染料是使用量最大的合成染料，其形成的廢水COD值高、色度大、穩定而可生化性差。微波誘導催化技術可有效用於去除此類廢水，但還存在一些基礎科學問題仍然不清楚。本課題以自制的納米鐵酸錳為催化劑，通過催化劑製備方法的比選確定最優製備方法，研究催化劑的製備因素以最佳化其製備條件；研究催化劑的微波熱效應和非熱效應，以闡明微波條件下催化劑的催化作用機制；構建微波誘導催化反應體系，以典型偶氮染料為目標物，研究目標物的降解動力學及其主要影響因素，建立目標化合物的動力學模型；探討催化劑、微波和其它影響因素對目標化合物的降解影響，獲取催化反應技術運行的最佳工藝參數。鑑定目標化合物降解產物，並結合活性中間體研究數據，以探討目標物的降解途徑；通過探討催化劑的穩定性和測試目標物反應前後毒性變化來評價微波催化反應處技術的安全性和可靠性，為該技術的實際套用提供理論指導與技術支撐。
結題摘要
本項目首先確定了納米鐵氧體(MnFe2O4、MgFe2O4 和CuFe2O4)及及其複合微波誘導催化劑(MnFe2O4-SiC、MgFe2O4-SiC、MnFe2O4-TiO2和MnFe2O4-diatomite和CuFe2O4/GAC)的製備方法；通過考察檸檬酸的含量、煅燒溫度、載體的粒徑大小、負載量等對催化劑活性的影響最佳化其製備條件，並對其微觀結構和微波吸收能力進行表征；以自制的納米鐵氧體及複合材料為催化劑，建立了一整套微波誘導催化反應體系；研究了微波誘導催化劑對目標化合物的吸附等溫曲線，探討了目標化合物濃度、溶液pH等因素對目標物在催化劑上吸附的影響，建立目標化合物吸附動力模型；確定了目標化合物的反應級數，建立了目標化合物降解反應速率方程，並探討反應動力學的影響因素；分析了微波的熱效應和非熱效應，闡明了微波催化的作用機制；通過GC-MS、LCMS和離子色譜，分析了目標化合物降解中間產物與最終產物，結合EPR數據，詳細探討了目標化合物的降解機理；構建了微波誘導降解-臭氧耦合技術，並套用於實際廢水的處理研究，通過探討催化劑的穩定性和測試目標物反應前後毒性變化來評價微波催化反應處技術的安全性和可靠性，為該技術的實際套用提供理論指導與技術支撐。
