Fenton及类-Fenton技术去除水中难解有机物的机理研究的任务书.docx

Fenton及类-Fenton技术去除水中难解有机物的机理研究的任务书
任务书
研究题目：Fenton及类-Fenton技术去除水中难解有机物的机理研究
研究背景：水是人类赖以生存的必需资源，但随着人类经济、工业的快速发展，许多工业污染物和生活废水中的有机物、重金属等物质大量排放进入水体中，导致水污染问题日趋严重。其中难解有机物由于结构复杂，生物降解难度大，治理难度极大。因此，水处理技术的发展就显得尤为重要。Fenton反应是一种成熟的高效氧化技术，广泛用于水处理领域，可快速、高效地去除难解有机物。然而，Fenton反应孕育出的类-Fenton技术与常规Fenton反应相比，在处理效率、反应条件和反应产物等方面都有很大的优势。因此，深入探究Fenton及类-Fenton技术去除水中难解有机物的机理研究对于推广这种高效水处理技术具有重要意义。
研究目的和意义：本研究旨在探究Fenton及类-Fenton技术去除水中难解有机物的机理，分析影响反应效率的因素，为该技术的应用提供理论基础。同时，通过实验对比，在不同反应条件下，评估Fenton及类-Fenton技术对水中难解有机物的去除效果。研究结果有望推进类-Fenton技术在水处理技术中的应用，并提高水污染治理的效率和水环境质量的提高。
研究内容：
1.调查Fenton及类-Fenton技术在水处理领域的研究现状，明确研究内容的主要方向。
2.探究Fenton及类-Fenton技术去除难解有机物产生的自由基类型及生成规律，阐述控制自由基生成速率和种类的主要因素。
3.在常规Fenton反应的基础上，对比Fenton及类-Fenton技术对水中难解有机物去除效果的差异并进行分析。
4.优化反应条件，确定最佳反应条件下Fenton及类-Fenton技术去除难解有机物的最佳效果。
研究方法：文献研究、实验研究和数据分析
实验装置：
1.恒温振荡器
2.酸度计和电导计
3.光度计
4.高效液相色谱仪
5.扫描电子显微镜
6.离子色谱仪
7.紫外和紫外可见光谱仪
8.自由基检测器
实验流程：
步骤1.确定测试溶液的初始pH值和温度。
步骤2.将不同浓度的氢氧化钠（NaOH）溶液加入反应体系中，调节至所需pH值。
步骤3.将一定量的催化剂添加到测试溶液中，并在一定时间内振荡混合，使反应发生。
步骤4.在不同反应时间下，取反应液样品并进行物质浓度和自由基浓度的检测。
步骤5.分别对常规Fenton反应和类-Fenton技术进行对比研究，评价其去除难解有机物的效果。
步骤6.根据实验结果，对反应条件进行优化，确定最佳化反应条件。
步骤7.对实验结果进行数据分析和处理，绘制反应过程各指标变化曲线。
预期成果：
1.总结Fenton及类-Fenton技术在水处理领域的研究现状，明确其研究方向和重点。
2.探究了Fenton及类-Fenton技术去除难解有机物的机理，分析了控制自由基产生速率和种类的主要因素，并形成了实验数据和分析结果。
3.通过对比实验，评估了常规Fenton反应和类-Fenton技术在去除水中难解有机物的效果，得到常规Fenton反应和类-Fenton技术的优点和不足。
4.优化了反应条件，确定了最佳化反应条件下Fenton及类-Fenton技术去除难解有机物的最佳效果，并得出相关数据和分析结果。
5.撰写文章1-2篇，发表于相关学术期刊或学术会议上。
参考文献：
1.谢华，叶青，李志洪，等.Fenton催化氧化处理难降解高浓度染料废水研究[J].化学物理学报，2012，15(6)：1145-1149.
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3.马晓骏，王金华，张骊青，等.催化剂和氧化剂加量对Fenton处理污水的影响研究[J].环境科学与技术，2006，29(5)：67-69.
4.陈鑫，李明芳，张昌民，等.类Fenton技术处理染料废水及机理研究[J].环境科学学报，2009，29(6)：1461-1466.
5.桂小国.Fenton催化氧化处理水体中难降解有机物[J].环境科学与技术，2005，28(1)：70-72.