| Fe、Mn、Cu及其复合负载γ-Al2O3纳米颗粒的制备、表征和催化降解PVA性能 |
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| 引用本文： | 苏扬帆, 李梦娟, 葛明桥. Fe、Mn、Cu及其复合负载γ-Al2O3纳米颗粒的制备、表征和催化降解PVA性能[J]. 环境化学, 2018, 37(6): 1272-1281. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2017091802 |
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| 作者姓名： | 苏扬帆 李梦娟 葛明桥 |
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| 作者单位： | 1. 江南大学纺织服装学院, 无锡, 214122;;; 2. 生态纺织教育部重点实验室, 江南大学, 无锡, 214122 |
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| 基金项目： | 国家高技术研究发展计划（2016YFB0302901-3）和中央高校基本科研业务费专项资金（JUSRP51723B）资助. |
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| 摘 要： | 采用浸渍-煅烧法制备了Fe、Mn、Cu及其复合负载的γ-Al2O3纳米颗粒,采用了SEM-EDS、BET以及XRD等方法对制备得到的MnxOy/γ-Al2O3、CuxOy/γ-Al2O3、FexOy/γ-Al2O3以及FexCuyMnzOw/γ-Al2O3纳米颗粒进行了表征.结果表明,通过浸渍-煅烧法得到的四种纳米颗粒催化剂均可以和双氧水形成非均相类Fenton反应体系,产生大量羟基自由基,从而有效降解PVA大分子,降低废水中的PVA浓度.另外还通过Box-Behnken Design响应面分析法分别确定了MnxOy/γ-Al2O3、CuxOy/γ-Al2O3、FexOy/γ-Al2O3以及FexCuyMnzOw/γ-Al2O3纳米颗粒催化双氧水降解处理PVA的最佳工艺参数.利用GPC和GC-MS分析进一步表征PVA在不同催化剂条件下得到的降解产物后,分析结果表明：Fe、Mn、Cu复合负载的FexCuyMnzOw/γ-Al2O3纳米颗粒催化双氧水降解PVA的催化效果相对较好.当PVA初始反应浓度为1%,反应温度为60℃,催化剂投加量为0.5 g·L-1,双氧水投加量为60 mL·L-1时,PVA的浓度下降率可以达到95%以上,降解产物粘均分子量达到1395,分子量下降率达到99%,降解小分子产物主要包括丁酮、苯甲醛、己醛以及乙酸等不饱和小分子.
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| 关 键 词： | FexOy/γ-Al2O3 MnxOy/γ-Al2O3 CuxOy/γ-Al2O3 FexCuyMnzOw/γ-Al2O3 聚乙烯醇 BBD响应面分析 催化降解 纳米颗粒 |
| 收稿时间： | 2017-09-18 |
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