文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
EDTA表面改性增强BiFeO3活化H2O2降解双酚A的研究
姓名:危微
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:唐和清
2011-01-14
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华中科技大学硕士学位论文
摘要
双酚 A,作为一种精细化工的原料,广泛应用化学工业中。目前已有研究表明,
它是一种环境雌激素,能对人体体正常激素的分泌起到干扰作用,降低生物体的免疫
力,侵害神经系统,引发健康危害。双酚 A,作为环境中检出频率较高的一种物质,
广泛存在于废水、污泥和沉积物中。针对双酚 A 的污染,人们寻找了多种方法进行治
理,其中较为可行并且效率较高的就是高级氧化法。
本文选用钙钛矿类材料 BiFeO3 活化 H2O2 发生高级氧化法中类 Fenton 反应降解双
酚 A 的过程,同时选用了 EDTA、草酸根等多种配体进行配位改性对 BiFeO3 材料进
行改性,筛选出 EDTA 作为增强 BiFeO3 催化效果最优的配位剂。
通过研究投加的 EDTA 浓度、H2O2 的浓度、pH 值以及反应温度等因素对双酚 A
的降解速率的影响发现,EDTA 加入后,降解反应在前 15min 内反应迅速。通过离子
色谱监测双酚 A 在最优化降解条件下,BiFeO3 对 EDTA 的降解和无双酚 A 存在时
EDTA 的降解情况对照发现,BiFeO3 能同时对 EDTA 和双酚 A 降解,同时,主要产物
均为 IMDA 和甲酸根,这说明,EDTA 的加入并没有改变 BiFeO3 活化 H2O2 氧化降解
双酚 A 的历程,同时这也为环境中的 EDTA 和双酚 A 的共同降解提供了思路。
同时,运用 ATR-FIIR、Zeta 电位仪以及激光粒度仪表征 EDTA 改性后的 BiFeO3
粒子,结果发现 EDTA 增强效果明显的原因可能是:(1)EDTA 的加入后,能在 BiFeO3
表面发生络合作用,形成 C-O-Fe 键;(2)EDTA 还能使 BiFeO3 粒子的等电点 pH 值下
降;(3)EDTA 加入后,能使 BiFeO3 粒子的粒径变小,增大了其比表面积,使得 BiFeO3
粒子更易分散,提高了催化活性。
关键词:BiFeO3 材料;EDTA;双酚 A;配位改性;类 Fenton
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华中科技大学硕士学位论文
ABSTRACT
Bisphenol A, as a fine chemical material, was widely used in chemical industry.
Studies have shown that it’s an environmental estrogen which can affect normal hormones,
anism immunity, harm against nervous system and cause health hazards. As a
material which was detected in environment wih high frequency, it was widely found in
wastewater, sludge and sediment. In order to solve the pollution, varieties of methods were
taken, and Advanced Oxidation Processes was proved to be an efficient method.
In this dissertation, the reaction of perovskite material BiFeO3 as a Fenton-like catalyst
activated H2O2 for degradation bisphenol A was investigated. Meanwhile, adding EDTA,
2-
C2O4 and other agents in the reaction, the results show that EDTA is the best agent for the
modification of BiFeO3 because it can enhance the catalytic effect.
The effect of the concentration of EDTA, the concentration of H2O2, pH value and the
rea