有机染料降解研究开题报告

1. 研究目的与意义

染料是一类能使其他物质获得鲜明而牢固色泽的有机化合物，染料与人类的衣食住行紧密联系，但是目前我们使用的大都是合成染料。随着染料的大规模使用，其生产过程制造的废水：水量大、色度高、碱性强、有机污染物含量高且成分复杂、含少量有毒物质，例如作为染料中间体的芳胺，已被一些国家的政府机构列为可疑致癌物，其中联苯胺的乙萘胺已被确认为是对人类最具烈性的致癌物，染料污水治理刻不容缓。不仅如此，近年来，精细化工行业发展，染料朝着抗光解、抗氧化和抗生物讲解的方向发展，染料的污染愈发严重，治理愈发困难。

高级氧化技术（aop）在处理有毒有机污染物时具有反映效率高，适用范围广，条件温和（常温常压），操作简便，因而在水污染处理中具有很好的应用前景，其中fenton氧化技术，不仅处理效率高，无二次污染，而且对毒性大，一般氧化剂难以氧化或生物难降解的有机废水处理效果更是显著。fenton氧化技术实质是h₂o₂在fe² 的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·oh),而·oh可与大多数有机物作用使其降解。

但是fenton体系也存在着不足，其ph范围较窄（≤3.0）、h2o2利用率不高等，不使用fe² 而利用fe³ 、mn² 等均相催化剂和铁粉、石墨、铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使h₂o₂分解产生·oh,因其反应基本过程与fenton试剂类似而称之为类fenton体系

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：对不同种铁锰矿石在光激发作用下，活化水体溶解氧及过氧化物氧化有机污染物以达到降解的能力进行比较研究，然后选择最佳活性矿石进行染料RhB和DCP降解实验，测定其在可见光照射下对 RhB 和 DCP 的降解效果。

预期目标：通过对本课题的研究，能选择出最佳铁锰矿石作为光催化剂，并详细得出该催化剂对有机染料降解的降解效率带来的提升数值。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

选用6种天然铁锰矿石作为光催化剂，以有机物rhb，小分子化合物2，4-二氯苯酚（dcp）为目标化合物，通过比较不同催化剂在可见光照射下活化h₂o₂降解 rhb 的光催化活性，选择出活性较高的天然矿石来进行催化降解有机染料 rhb。

利用该铁矿为光催化剂探讨其在可见光照射下对 rhb和 dcp的降解。通过反射紫外-可见吸收光谱、原子吸收光谱、xrd初步表征了该铁矿的组成和结构特征；采用紫外-可见吸收光谱( uv-vis) 、红外吸收光谱 ( ir) 、总有机碳( toc) 测定，研究该铁矿光催化降解rhb 和dcp的催化特性。

4. 参考文献

1. case m. van genuchten, jasquelin pen?a, mn(ii) oxidation in fenton and fenton type systems:

identification of reaction efficiency and reaction products [j]. environ. sci. technol. 2017, 51

(4): 2982-2991

5. 计划与进度安排

1. 2022年11月22日－2022年3月28日：接受毕业论文任务书，查阅参考文献，完成开题报告。

2. 2022年3月29日－3月25日：制定实验方案，做好实验所需仪器设备和化学试剂等各项准备工作,进入实验室。

3. 2022年3月29日－4月29日：实验室进行实验，完成实验量的50％左右，接受中期检查。