fenton氧化降解苯胺的条件优化及机理研究

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1、硕士学位论文Fenton氧化降解苯胺的条件优化及机理研究ResearchontheMechanismandtheOptimizationConditionsProcessofOxidativeDegradationofAnilinebyFenton’sReagent作者：余美维导师：王丽萍教授中国矿业大学二○一五年五月中图分类号X703.1学校代码10290UDC密级公开中国矿业大学硕士学位论文Fenton氧化降解苯胺的条件优化及机理研究ResearchontheMechanismandtheOptimiza

2、tionConditionsProcessofOxidativeDegradationofAnilinebyFenton’sReagent作者余美维导师王丽萍申请学位工学硕士学位培养单位环境与测绘学院学科专业环境工程研究方向水污染控制答辩委员会主席张雁秋评阅人郑元林、张雁秋二○一五年五月论文审阅认定书研究生余美维在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论

3、文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢光阴似流水，一去不复还。转瞬间，我在中国矿业大学七年的学习生活即将画上句号。回首间，感慨良多。对那些曾经关心我、帮助我、激励我的人，我内心充满感激之情，值此论文完成之际，谨对他们表达我最诚挚的谢意！首先向我的导师王丽萍教授致以诚挚的谢意！科研上，王老师渊博的知识、活跃的学术思想、严谨的治学态度、强烈的责任感及精益求精的工作作风使我受益匪浅，为我今后的学习和工作树立了光辉的榜样；生活上，老师教给我很多做人、做事的道理，让我度过了人生中最充实的硕研生活！从尊敬的导

4、师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此，衷心感谢导师在学业上的指导和鼓励以及在生活上的关心和照顾。谨向恩师致以崇高的敬意和诚挚的感谢!本论文是在王丽萍教授的悉心指导下完成的。从论文的选题、研究内容的确定、实验条件的保证以及论文的撰写，无不凝聚着导师的心血和殷切地希望。在此谨向王老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意，祝愿老师桃李满天下！感谢丁毅老师、雷灵琰老师、周东来老师和李晓红老师感谢他们在实验期间提供了极大的帮助，在此深表感谢！此外，感谢研究小组的耿彪、曹春、武小辉同学，与我共同构建一

5、个团结互助、其乐融融的研究环境。感谢同学三年来像家人一样关心我、帮助我、鼓励我。我还要感谢多年以来父母亲给予的物质和精神上的支持，与我共享成功的喜悦、帮助我分析失败的原因，正是他们的理解与支持，激励我不断克服困难、超越自我，廿五载无以为报，谨祝安康。最后，感谢百忙之中评审论文和参加答辩的各位专家！再一次向关心、支持和帮助我的所有人表示衷心的感谢！摘要苯胺是一种高毒性、不易生物降解的有机污染物，如何治理苯胺废水已成为当务之急。国内外相关研究动态表明Fenton技术具有氧化性强、反应条件简单、操作方便、不易产生二

6、次污染物等特点，在处理难降解有机污染物时具有独特的优势。为了提高Fenton氧化效果应该确定最佳反应条件。Fenton反应的本质是氧化还原反应，而氧化还原电位（ORP）作为氧化还原反应的重要参数，理论上能够较好的指示Fenton反应进程。因此，系统地分析Fenton反应影响因素作用机制，、实现Fenton技术的在线控制有着重要指导意义。通过考察pH、H2+2O2/Fe的摩尔投加比以及绝对投加量等因素对Fenton氧化降解苯胺的影响，通过正交试验优化Fenton氧化条件；再根据不同条件下反应过程中ORP及其峰值

7、的变化，筛选出Fenton反应体系的主要氧化还原电对，对Fenton氧化苯胺过程中氧化还原电位的变化规律进行研究，以达到通过ORP表观值控制Fenton反应进程的目的；通过检测Fenton降解苯胺的中间产物对其反应机理进行初步的研究和探讨。主要研究结果如下：（1）利用Fenton试剂处理浓度为100mg/L的模拟苯胺废水，通过单因素及正交试验得出其最优操作条件为：pH=3.3，H2+2O2/Fe投加摩尔比为10：1，H2O2和Fe2+的绝对投加量分别为12.5mmol/L及1.25mmol/L；在该条件下反应

8、60min，苯胺和CODcr的去除率即可分别达到87.73%和67.12%。（2）氧化还原电对Fe3+/Fe2+直接决定Fenton反应过程中的ORP值，pH值、H2+2O2投加量和H2O2/Fe投加摩尔比等因素均可影响体系中铁离子形态转化，其中H2O2投加量的影响最为显著；根据Fenton反应过程中，ORP的变化规律指示有机物的降解程度。（3）借助气-质联用仪(GC-MS)分析检测了苯胺降解的中间