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摘 要

硅藻土可以作为 Zn、Fe、P、Ce、ZnO、Mn、Cu-Mn、碱金属等多种活性组分的载体，因为具有作为载体的特性，因此被广泛应用于催化剂的载体。微波活化技术是基于硫酸自由基SO₄^-·，硫酸自由基可以更好、更高效的降解废水中不容易降解的有机污染物,并且在废水处理领域应用十分广泛。此外，微波因其具有效率高、易控制的特点，因此在各个领域的使用越来越多。

本次实验通过负载Fe、TiO₂以及Cu-Ce三种金属，并选取其中一个效果最好的Cu-Ce/硅藻土催化剂，以氧氟沙星溶液为目标污染物,同时选用微波活化过硫酸盐技术。主要探究溶液置于微波活化仪中处理氧氟沙星的效果以及对氧氟沙星的去除效率的影响因素。在此研究中，主要考察不同温度、不同功率、不同催化剂投加量、不同过硫酸盐投加量对氧氟沙星降解效果的影响，通过单因素控制实验、采用紫外可见光谱分析，得出氧氟沙星最优的降解条件。

实验结果表明，微波活化过硫酸盐对水中的氧氟沙星具有良好的去除作用。在温度为60 ℃，功率为3 W的紫外辐照下，复合催化剂Cu-Ce/硅藻土投加量为0.15 g，过硫酸盐加入量为1.2 g。该复合光催化剂Cu-Ce/硅藻土为最优降解条件，对氧氟沙星的去除效果最好。

关键词：硅藻土 微波活化 过硫酸盐 氧氟沙星

Preparation of diatomite catalyst and microwave activation of persulfate

Abstract

Diatomite can be used as the carrier of Zn, Fe, P, Ce, ZnO, Mn, cu-mn, alkali metal and other active components.Because of its characteristics as a carrier, it is widely used as a catalyst carrier.Microwave activation technology is based on the sulfuric acid free radical SO₄^-·,Sulfuric acid free radicals can better and more efficiently degrade organic pollutants in waste water that are not easily degraded,And widely used in the field of waste water treatment.In addition, because of its high efficiency and easy control, microwave is used more and more in various fields.

In this experiment, three metals, Fe, TiO₂ and Cu-Ce, were loaded.And select one of the Cu-Ce/diatomite catalysts with the best effect,Using ofloxacin solution as target contaminant, microwave activated persulfate technology was selected.To explore the effect of treating ofloxacin with solution in microwave activator and the factors influencing the removal efficiency of ofloxacin.In this study, the effects of different temperature, different power, different catalyst dosage and different persulfate dosage on the degradation effect of ofloxacin were mainly investigated.The optimal degradation condition of ofloxacin was obtained by single factor control experiment and uv-vis spectrum analysis.

Experimental results show that,Microwave activated ofloxacin in persulfate water has good removal effect.microwave activated persulfate had a good removal effect on ofloxacin.In the temperature of 60 ℃, power is 300 W under uv irradiation,The dosage of Cu-Ce/diatomite composite catalyst was 0.15 g, and the dosage of persulfate was 1.2 g.The composite photocatalyst Cu-Ce/diatomite is the optimal degradation condition, and the removal effect of ofloxacin is the best.

Key words: Diatomite；Microwave activation；Ofloxacin；Persulfate

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1引言 1

1.2硅藻土的性质 1

1.3氧氟沙星的性质 2

1.3.1 氧氟沙星的基本性质 2

1.3.2 氧氟沙星的去除方法 3

1.4 课题的目的、内容及意义 4

1.4.1 研究目的 4

1.4.2 研究内容 4

1.4.3 研究意义 5

第二章 实验内容 6

2.1实验试剂及设备 6

2.2溶液的配制 7

2.3催化剂的制备方法 7

2.4实验分析方法 8

2.4.1 分光光度法分析氧氟沙星溶液 8

2.4.2分光光度法主要用来确定氧氟沙星浓度及特征峰波长 8

2.5 实验步骤 8

2.5.1 催化剂的选定 8

2.5.2 吸附实验 9

2.5.3 微波活化温度选定实验 9

2.5.4 微波活化功率选定实验 9

2.5.5 微波活化催化剂投加量选定实验 10

2.5.6 微波活化过硫酸盐投加量选定实验 10

第三章 实验结果 11

3.1 催化剂的吸附实验 11

3.2 催化剂选定实验 11

3.3 不同的温度对微波活化的影响 12

3.4 不同的功率对微波活化的影响 13

3.5 不同催化剂的投加量对微波活化的影响 14

3.6 不同的过硫酸盐对微波活化的影响 15

第四章 总结与展望 17

参考文献 18

致谢 21

第一章 文献综述

1.1引言

由于各种化学品的使用，当前工业废水和水量在不断地发生改变，相应的对废水的治理难度也逐渐的加大。均相的催化剂在污水治理中存在着各种各样的问题，因而人们开始研究其他的催化剂，以此来提高污水的治理效果。非均相催化技术主要是利用催化剂与载体相结合^[1]。为了可以更高效地提高催化剂的催化活性，研究人员开始寻找比表面积大、热稳定性好、环境友好型的载体^[2]。硅藻土由 87%～91%二氧化硅及少量氧化铝和氧化铁组成，具有分布范围广、孔隙率高、粒径小、密度低、比表面积大和高吸附性等优良特性，已被广泛地用作过滤器、吸附剂和催化剂载体^[3]。以硅藻土作为为催化剂的载体，在表面负载不同物质组成的非均相催化剂开始在废水处理等领域广泛应用。

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