Cu基非均相类Fenton催化剂降解苯酚的研究的开题报告.docx

Cu基非均相类Fenton催化剂降解苯酚的研究的开题报告
题目：Cu基非均相类Fenton催化剂降解苯酚的研究
一、研究背景
苯酚是一个重要的有机污染物，它常常出现在水体中，对人类和自然生态系统造成危害。因此，对苯酚的净化和降解一直是环境科学研究的重要内容之一。现有的苯酚处理方法包括物理、化学和生物方法，其中化学方法是目前被广泛研究的一种方法。目前，Fenton（Fe(II)催化过氧化氢）反应已被证明是一种有效的处理苯酚的方法。然而，Fe(II)在大气条件下的活性不稳定，难以保存并且只有短暂的使用寿命。因此，需要寻找一种更加有效的催化剂来替代Fe(II)。近年来，以过渡金属为催化剂的非均相类Fenton（HFenton）体系受到了广泛关注。目前，Co、Ni和Cu等过渡金属均被报道可以作为HFenton催化剂，并且Cu基HFenton催化剂在实践中表现出了优异的效果。但对于非均相类Cu基HFenton催化剂的催化机制和反应动力学都还需要深入的研究，因此本文将对其进行研究。
二、研究目的
本研究旨在探究非均相类Cu基HFenton催化剂在降解苯酚过程中的催化机制和反应动力学，并对催化材料进行表征。
三、研究方法
1.合成非均相类Cu基HFenton催化剂。以CuCl2为前驱体，采用共沉淀法制备非均相类Cu基HFenton催化剂，并进行表征。
2.实验室降解苯酚的反应体系。以非均相类Cu基HFenton催化剂为催化剂，过氧化氢为氧化剂，苯酚为底物，在不同条件下进行反应，通过分析反应物和产物的动力学和物质平衡，确定反应催化机制。
3.分析过程中的动力学指标和物质平衡，在反应过程中监测化合物浓度的变化，并对实验结果进行数据处理和分析。
四、预期结果
本研究将获得以下几个方面的预期结果：
1.成功合成了非均相类Cu基HFenton催化剂，对其进行了表征。
2.确定了非均相类Cu基HFenton催化剂降解苯酚的催化机制和反应动力学参数。
3.对反应产物进行了检测和分析，说明了催化剂的降解效果和稳定性。
五、研究价值
本研究有以下几个方面的研究价值：
1.对非均相类Cu基HFenton催化剂的研究增加了新的数据；
2.探究了非均相类Cu基HFenton催化剂的催化机制和反应动力学参数，在苯酚类有机污染物的净化和降解过程中的应用具有潜在的应用价值；
3.为开发更高效的苯酚类有机污染物治理技术提供了理论参考。
六、研究进度
目前已完成了催化剂的制备和部分表征，将进一步开展反应体系的实验研究，期待取得更加深入和全面的研究结果。
参考文献：
1.GaoD,LiF,WangC,etal.DegradationofphenolbycombinedFentonoxidationandbiologicaltreatmentusingisolatedPseudomonasaeruginosastrainL-AS2.ProcessBiochem,2012,47(4):539–547.
2.LiY,MaL,WangC,etal.CatalyticO2activationandOtransfertoorganiccompoundsbyCu(II)-basedcatalysts.ACSCatal,2013,3(2):187–198.
3.CaoY,HeF,WangQ,etal.EnhancingtheefficiencyofheterogeneousFenton-likeprocesswithnaturalLanthanum-dopedhematitecatalystforthedegradationofphenol.ApplCatalB,2015,164:80–87.