MnO2/Al2O3催化剂⁃微气泡臭氧体系催化降解喹啉及其机理

制备了纳米MnO2,并以Al2O3为载体制备了掺杂型MnO2/Al2O3颗粒催化剂.催化剂焙烧温度和时间分别为500℃和4 h、MnO2质量分数为8%时,催化剂具有最高的臭氧催化氧化活性.SEM分析表明,纳米MnO2均匀分布于Al2O3载体表面.MnO2/Al2O3催化剂的比表面积(BET)为183.22 m^2·g^-1,平均孔容为0.27 cm^3·g^-1,平均孔径为4.87 nm.建立了MnO2/Al2O3催化剂⁃微气泡臭氧催化反应体系,研究了该体系对喹啉的降解去除效果及其机理.臭氧微气泡的平均粒径为61.7μm.微气泡臭氧投量为30 mg·L^-1时,反应60 min后喹啉去除率能达到95%以上;反应20 min后,MnO2/Al2O3催化剂⁃微气泡臭氧体系对实际煤化工废水二级出水的TOC去除率可达到55%以上.以叔丁醇作为分子探针,证明了羟基自由基(·OH)氧化作用在臭氧微气泡催化氧化体系中对喹啉的降解起到主导作用.