纳米SiO2负载聚吡咯和纳米SiO2负载铜掺杂聚吡咯材料的制备及其氧化对苯二酚的研究.pdf

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1、万方数据DissertationfortheDegreeofMasterofScienceThePreparationandStudyonOxidativeDegradationofHydroquinoneaboutNano—Si02LoadedPolypyrroleandNano·-Si02LoadedPolypyrroleDopedCuCandidate：LiliJiangSupervisor：Doe．XiaohuaWuDiscipline：AnalyticalChemistry,CollegeofChemistryandLifeScience，Zhe

2、jiangNormalUniversity,Jinhua321004，Zhejiang万方数据纳米Si02负载聚吡咯和纳米Si02负载铜掺杂聚吡略材料的制备及其氧化对苯二酚的研究。。。㈣鼎摘要酚类化合物主要来源于纺织业等工业废水的排放，它不但会污染环境，还会影响人类的身体健康，具有致癌、致畸、致突变，影响生物的遗传功能的危害。目前，主要用物理法、生化法和化学法来处理含酚废水。化学法中的催化氧化法具有降解快速、去除率高、氧化能力强、操作简单、工艺较成熟等优势，相较于物理法和生化法，化学法应用范围较广。Fenton试剂氧化法因简单、降解能力强等特点而被广泛应用

3、，但是铁离子易流失，造成二次污染，而且重复利用率不高。聚吡咯(PPy)是一种共轭的、导电的高分子功能材料，合成方法简单，具有高电导率、高稳定性、无毒、可逆的氧化还原性等优点。但聚吡咯密度小，不溶于水且难溶于一般的有机溶剂，机械性能差，这极大地限制了它的加工及应用。为了发挥聚吡咯的特殊性质，同时克服它的缺点，我们采用化学氧化法制备聚吡咯，并将其负载在生物相容性好的纳米二氧化硅(nSi02)上，制备聚吡咯／纳米Si02和铜掺杂聚吡咯／纳米Si02复合材料，并将其应用于对苯二酚(HQ)的氧化降解。主要研究内容如下：。(1)简单介绍了酚类化合物及其危害；详细介绍了

4、目前含酚废水的处理方法及其优势和局限性，主要包括物理法、生化法和化学法等，以及聚吡咯的合成方法及研究进展，并阐述了本文的选题意义和研究内容。(2)采用化学氧化法制备纳米Si02负载聚毗咯(PPy／nSi02)材料，通过SEM、FT-IR、XRD及XPS等手段对PPy／nSi02进行表征，并将PPy／nSi02应用于对苯二酚(HQ)的氧化降解实验。结果表明，PPy负载于大部分nSi02表面并均匀地分散在nSi02中，克服TPPy密度小易悬浮液面，不能与反应物完全接触的缺陷，且增大万方数据TPPy的比表面，提高]'PPy与HQ的反应活性；PPy／nSi02对H

5、Q的可能降解机理是PPy／nSi02中聚吡咯的活性中间体(HPPy)作为与HQ反应，起了氧化剂和催化剂的双重作用。反应时间120min内，HQ的降解过程符合表观一级反应动力学。(3)用硝酸铜溶液掺杂PPy／nSi02得到Cu2+-pPy／nSi02，通过SEM、FT—IR、XRD及XPS对复合材料的形貌及结构进行表征。利用紫外光谱法研究了室温下Cu2+-ppy／nSi02复合材料氧化对苯二酚的性能，探讨了体系酸度、对苯二酚的初始浓度等因素的影响。(4)以过氧化氢为氧化剂，利用紫外光谱法研究了Cu2+-pPy／nSi02复合材料催化氧化对苯二酚的性能，探讨了

6、体系酸度、对苯二酚的初始浓度、过氧化氢浓度、复合材料用量等因素的影响，并对其催化氧化降解机理进行讨论。关键词：聚吡咯；纳米Si02；铜(II)：催化氧化；对苯二酚；降解机理万方数据ThePreparationandStudyonOxidativeDegradationofHydroquinoneaboutNano—Si02LoadedPolypyrroleandNano-Si02LoadedPolypyrroleDopedCuAbstractPhenoliccompoundsmainlycomefromtextileandotherindustrialwa

7、stewaterdischarge，whichnotonlypollutetheenvironment，butalsoaffecthumanhealth．Theyhavethenaturesofcarcinogenic，teratogenic，mutagenic，andaffectthegeneticfeaturesoforganisms．Thetreatmentmethodsofphenolicwastewateraremainlyphysical，biological，chemical，etc．Comparedtophysicalmethodandbi

8、ochemicalmethod，catalyticoxidatio