CuCe/ZSM-5复合材料的制备及降解有机废水研究

使用微波辅助合成法制备CuCe/ZSM-5催化剂,通过改变反应温度、初始pH和催化剂添加量,研究CuCe/ZSM-5催化剂在含酚废水和工业污水中化学需氧量(COD)去除率的变化情况。采用XRD、XPS、SEM、TEM等手段对催化剂进行表征,结果显示,CuCe固溶体的形成可以加速Cu^(+)/Cu^(2+)和Ce^(4+)/Ce^(3+)离子对之间的电荷转换,促进H_(2)O_(2)分子被活化形成强氧化性物种。CuCe/ZSM-5显示出高活性和稳定性,其可以在75℃下180 min内达到90%的COD去除率,且连续使用五次仍保持稳定。含酚废水和工业污水的催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)反应符合一级动力学方程的动态模拟曲线,工业污水中污染物成分复杂且比含酚废水更难降解。利用GC-MS全面分析降解过程中产生的中间产物发现,苯酚经过脱氢、开环和氧化等多个步骤生成乙酸等中间产物,最终矿化生成CO_(2)和H_(2)O等小分子物质。