《非均相催化臭氧氧化催化劑活性組分溶出問題研究》是依託華南師範大學，由李來勝擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：非均相催化臭氧氧化催化劑活性組分溶出問題研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：李來勝
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
非均相催化臭氧氧化技術用於修復水體污染已引起廣泛關注，只需在成熟的臭氧氧化工藝中加入適量催化劑；但催化劑活性組分溶出及其引起的水體二次污染現象，已成為影響該技術套用的關鍵問題之一。因此本項目擬開展解決非均相催化臭氧氧化催化劑活性組分溶出問題研究。重點在於：（1）過渡金屬Fe或Co等活性組分嵌入SBA-15介孔分子篩骨架的高效穩定性催化劑研製；（2）探明不同合成方法製備的過渡金屬改性SBA-15介孔分子篩催化劑活性組分溶出機制及採用直接合成法較浸漬法製備催化劑活性組分溶出大為減少的原因；（3）過渡金屬嵌入SBA-15和MCM-41兩種介孔分子篩催化劑活性組分溶出機制、活性和穩定性比較研究；（4）催化劑活性組分溶出對催化臭氧氧化出水水質安全性的影響。本項目研究為解決非均相催化臭氧氧化催化劑活性組分溶出問題提供一種簡便、易行的方法，有望為該技術及SBA-15介孔分子篩在水處理中套用提供可實現性。
結題摘要
本項目按照計畫以九水矽酸鈉為矽源（有機矽源）採用一步水熱合成法製備出Fe嵌入SBA-15（Fe-SBA-15）分子篩骨架的改性催化劑以及Fe嵌入改性MCM-41（Fe-MCM-41）介孔分子篩催化劑等，最佳化了製備工藝； X射線粉末衍射（XRD）、等表徵結果表明，通過一步合成法製備的Fe-MCM-41或Fe-SBA-15等改性催化劑具有較規則的六方孔道結構及較大的比表面積，且Fe成功進入了分子篩骨架。Fe的嵌入使MCM-41和SBA-15得比表面積均有一定程度減少，但仍然較比浸漬法製備的Fe負載催化劑大。與浸漬法製備的負載型催化劑相比，嵌入活性組分改性後的催化劑具有非常好的穩定性，在催化臭氧氧化過程中活性組分溶出大為減少，改善了出水水質，在催化劑重複使用2次後水體中幾乎檢測不出活性組分的溶出量；說明採用一步水熱合成法製備出Fe嵌入SBA-15分子篩骨架的改性催化劑具有很好的穩定性，是一種有前景臭氧氧化催化劑。在該項目支持下，已在國外重要學術刊物上發表研究論文4篇（均為SCI刊源）；其中，2篇發表在Chemical Engineering Journal上（包括接受1篇）、1篇發表在Journal of Molecular Catalysis A: Chemical上、1篇發表在Separation and Purification Technology上；另外有會議論文1篇。該項目已經培養出2名全日制碩士研究生，他們已於2013年7月畢業。此外，項目主持人按計畫與2名從事該項目的全日制碩士研究生一起2於2013年9月在貴陽參加了第七屆全國環境化學大會。因此項目負責人認為課題組圓滿完成了該項目的主要研究內容。
