中空球型催化劑濕式氧化高濃度苯酚廢水研究的開題報告

中空球型催化劑濕式氧化高濃度苯酚廢水研究的開題報告題目：中空球型催化劑濕式氧化高濃度苯酚廢水研究一、研究背景及意義苯酚是一種常見的有機物，常用于生產(chǎn)酚醛樹脂、染料、醫(yī)藥等化學(xué)品。但苯酚具有較強的毒性、可燃性和腐蝕性，一旦排放到環(huán)境中，會對周圍環(huán)境和生態(tài)造成極大的威脅。因此，對苯酚廢水的處理將成為重要的環(huán)保課題。傳統(tǒng)的苯酚廢水處理方法如吸附、生物降解等已經(jīng)被廣泛使用，但在處理高濃度的苯酚廢水時，存在著效率低、操作難度大、處理周期長等問題。而濕式氧化技術(shù)可以有效地降解有機物，尤其是對高濃度的苯酚廢水具有較好的處理效果。目前，中空球型催化劑濕式氧化技術(shù)在廢水處理方面受到了廣泛的關(guān)注。中空球型催化劑有著大的比表面積和良好的傳質(zhì)性能，可以提高濕式氧化反應(yīng)的效率和速度，同時還具有良好的穩(wěn)定性和抗污能力。因此，本研究將探究中空球型催化劑濕式氧化技術(shù)對高濃度苯酚廢水的處理效果及其應(yīng)用前景。二、研究內(nèi)容1.制備中空球型催化劑，并對其物理化學(xué)性質(zhì)進行表征；2.設(shè)計中空球型催化劑濕式氧化實驗裝置，考察不同操作參數(shù)（如溫度、氧氣流量、催化劑用量等）對苯酚廢水處理效果的影響；3.對排放的廢水樣品進行分析，確定處理后的苯酚廢水的化學(xué)性質(zhì)和分解產(chǎn)物；4.對中空球型催化劑的再生效果進行考察，評估中空球型催化劑的投入使用成本；5.比較中空球型催化劑濕式氧化技術(shù)和傳統(tǒng)處理技術(shù)的優(yōu)缺點，探究其應(yīng)用前景。三、研究方法1.合成中空球型催化劑：采用溶膠-凝膠法，制作5組中空球型催化劑，選取表現(xiàn)最好的一組催化劑進行進一步實驗；2.設(shè)計中空球型催化劑濕式氧化實驗裝置：在實驗室采用不銹鋼釜進行濕式氧化實驗，通過調(diào)整操作參數(shù)考察苯酚廢水降解效果，數(shù)據(jù)記錄和處理；3.廢水樣品分析：采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）對廢水處理前后的化合物進行分析，并進行產(chǎn)物鑒定；4.中空球型催化劑的再生：在實驗室中進行催化劑的再生實驗，確定催化劑使用壽命；5.對比傳統(tǒng)技術(shù)：比較中空球型催化劑濕式氧化技術(shù)和傳統(tǒng)處理技術(shù)的優(yōu)缺點，探究其應(yīng)用前景。四、預(yù)期成果1.成功制備出性能較好的中空球型催化劑；2.確定中空球型催化劑濕式氧化對高濃度苯酚廢水的處理效果；3.確認處理后的苯酚廢水的化學(xué)性質(zhì)和分解產(chǎn)物；4.確定中空球型催化劑的再生效果和生產(chǎn)成本；5.對比中空球型催化劑濕式氧化技術(shù)和傳統(tǒng)處理技術(shù)的優(yōu)缺點，并探究其應(yīng)用前景。五、研究計劃本研究將在一年內(nèi)完成，主要研究內(nèi)容和時間節(jié)點如下：1.中空球型催化劑的制備（1個月）；2.中空球型催化劑濕式氧化實驗裝置的建設(shè)及苯酚廢水處理實驗（4個月）；3.處理后苯酚廢水的分析及中空球型催化劑再生實驗（3個月）；4.結(jié)果分析和對比、論文撰寫（3個月）。六、參考文獻1.YAOQ.etal.(2019)HollowCo-Al2O３/SiO2microspherespreparedbytemplate-assistedmethodasanefficientadsorbentforPb(II)removal.Journalofcolloidandinterfacescience,114-123.2.YANGM.etal.(2018)EfficientdegradationofdyesbyZnOsupportedhollowcarboncompositesundervisiblelight.Appliedsurfacescience,434,59-69.3.SENGWAR.J.,SARDARM.(2018)Hierarchicalzincoxidehollowmicrospheres:Anext-generationphotocatalystwithhigh-efficiencyUV-light