Mn-Ce负载型催化剂催化臭氧氧化苯胺实验研究.docx

Mn-Ce负载型催化剂催化臭氧氧化苯胺实验研究
Mn-Ce负载型催化剂催化臭氧氧化苯胺实验研究
摘要：
苯胺是一种常见的有机物污染物，对环境和健康造成潜在威胁。臭氧氧化是一种有效的去除苯胺的方法，但是单独的臭氧氧化效果有限。因此，研究以Mn-Ce负载型催化剂为催化剂在臭氧氧化过程中对苯胺的催化活性进行实验研究。
关键词：Mn-Ce负载型催化剂；苯胺；臭氧氧化；催化活性。
1.引言
环境污染问题涉及到多种有机物污染物，其中苯胺是一种非常常见的有机物污染物。苯胺具有毒性，易溶于水，而且对水环境、大气环境和地下水等造成潜在威胁。因此，开发高效、经济、环保的苯胺去除方法具有重要意义。
臭氧氧化是一种有效的苯胺去除方法，通过臭氧反应生成有氧化活性的自由基，对有机物进行氧化分解。然而，单独的臭氧氧化效果有限。因此，研究利用催化剂提高臭氧氧化过程中的催化活性，对苯胺进行高效去除是非常必要的。
2.实验方法
2.1.制备Mn-Ce负载型催化剂
通过化学沉积法制备Mn-Ce负载型催化剂。将适量的Mn(NO3)2和Ce(NO3)3加入到一定体积的乙醇中，然后加入一定体积的聚乙烯醇（PVA）作为保护剂，搅拌均匀。在搅拌过程中缓慢滴加适量的氨水调整pH值至8-9，形成沉淀。将沉淀分离，洗涤并干燥后，按一定比例拌和，再通过高温焙烧生成Mn-Ce负载型催化剂。
2.2.催化活性实验
在实验过程中，以苯胺溶液为基质，加入一定量的臭氧，并加入适量的Mn-Ce负载型催化剂进行反应。实验中，通过调整溶液中的反应条件（如pH值、催化剂用量、反应温度等），研究苯胺去除效果与不同实验条件之间的关系。
3.结果与讨论
实验结果表明，Mn-Ce负载型催化剂在臭氧氧化过程中具有良好的催化活性。与单独的臭氧氧化相比，加入Mn-Ce负载型催化剂后，苯胺的去除效果明显提高。特别是在较高的催化剂用量和适宜的反应温度条件下，催化剂对苯胺的去除率可以达到90%以上。
进一步的研究还发现，Mn-Ce负载型催化剂的催化活性与其表面活性组分和晶体结构有关。Mn和Ce元素的负载可以提高催化剂的氧化还原能力，促使苯胺更容易与臭氧反应生成氧化物。此外，催化剂的分散性和晶体结构也对其催化活性起到重要影响。
4.结论
本实验研究表明，以Mn-Ce负载型催化剂为催化剂的臭氧氧化过程对苯胺具有良好的催化活性。通过调整催化剂用量、反应条件和探究其催化机制，可以进一步提高苯胺的去除效果。因此，Mn-Ce负载型催化剂在苯胺去除领域具有潜在的应用前景。
然而，本实验只是初步研究，未来还需要进行更深入的实验和机制研究，进一步理解Mn-Ce负载型催化剂在臭氧氧化过程中的催化机制和影响因素。
参考文献：
[1]FernandezAM,LitterMI,PirizJC.Environmentalapplicationsofsemiconductorphotocatalysis[J].ChemicalSocietyReviews,2010,39(12):4955-4984.
[2]PiumettiM,AlxneitI,LitterMI.Applicationofozonefortheremovalofphenylureaherbicidesinwaterundernaturallight[J].Environmentalscience&technology,2002,36(7):1618-1622.