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氮掺杂改性活性炭及负载Pt催化剂湿式催化氧化处理草甘膦废水
氮掺杂改性活性炭及负载Pt催化剂湿式催化氧化处理草甘膦废水
摘要：
草甘膦是一种广泛应用于农业的除草剂，但它的残留和排放对水环境造成了重要的污染问题。本研究旨在探究氮掺杂改性活性炭及负载Pt催化剂湿式催化氧化处理草甘膦废水的可行性和效果。通过对活性炭进行氮掺杂改性，以提高其催化氧化性能，同时将负载Pt催化剂添加到活性炭上，以进一步提高催化活性。实验结果表明，改性活性炭及负载Pt催化剂能够有效去除草甘膦，并且对废水中的有机物和氮含量也有明显去除效果。该研究为草甘膦废水的处理和水环境保护提供了新的思路和技术支持。
关键词：氮掺杂活性炭；负载Pt催化剂；草甘膦废水；湿式催化氧化
1.引言
草甘膦是一种广泛应用于农业的除草剂，具有宽谱性、强效性和长效性等优点。然而，草甘膦的残留和排放造成了水环境的严重污染，对水生生物和人类健康造成了潜在风险。因此，处理草甘膦废水成为了一项迫切的任务。
湿式催化氧化技术是一种能够有效降解有机废水的方法，通过催化剂的作用，在常温下将废水中的有机物氧化为CO2和H2O，从而实现废水的净化。活性炭作为一种常用的吸附剂，具有很好的吸附性能，可以去除废水中的有机物，但其催化氧化性能较差。因此，对活性炭进行改性，以提高其催化氧化性能，成为了研究的重点。
本研究选择氮掺杂活性炭作为催化剂载体，并将铂(Pt)负载于氮掺杂活性炭上，形成负载Pt催化剂。通过将负载Pt催化剂与草甘膦废水进行湿式催化氧化实验，研究了催化剂对草甘膦降解的效果，并对废水中的有机物和氮含量等进行了分析。
2.实验方法：
2.1材料与仪器
本实验使用的材料包括草甘膦废水、氮掺杂活性炭和Pt催化剂。氮掺杂活性炭的制备通过将活性炭与尿素在高温下进行热处理得到。Pt催化剂通过浸渍法将Pt负载于氮掺杂活性炭上制备而成。实验中使用的仪器包括紫外可见分光光度计、气相色谱仪和扫描电镜等。
2.2实验设计
实验设计包括催化剂的制备和废水的湿式催化氧化实验两个部分。催化剂的制备包括活性炭的氮掺杂改性和Pt的负载制备。湿式催化氧化实验通过将草甘膦废水与催化剂接触反应，分析废水中草甘膦的降解效果和有机物及氮含量的变化。
3.实验结果与讨论
实验结果表明，负载Pt催化剂对草甘膦废水具有优良的催化降解性能。与未添加催化剂的对照组相比，添加催化剂后，草甘膦的降解效果明显提高。此外，催化剂还能同时去除废水中的有机物和氮含量。扫描电镜观察结果显示，负载Pt催化剂表面形成了较为均匀的Pt颗粒，有利于催化反应的进行。
4.结论
本研究通过对氮掺杂改性活性炭及负载Pt催化剂湿式催化氧化草甘膦废水的实验研究，得出了以下结论：
(1)改性活性炭及负载Pt催化剂能够有效去除草甘膦废水中的有机物和氮含量。
(2)添加负载Pt催化剂可以显著提高催化氧化效果。
(3)负载Pt催化剂表面形成的Pt颗粒有利于催化反应的进行。
该研究为草甘膦废水的处理和水环境保护提供了新的思路和技术支持，但仍需进一步研究优化催化剂的性能和工艺的可行性等问题。