锰钾矿在不同条件下对苯酚降解的影响Word文档格式.docx
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AbstractII
1材料与方法2
1.1材料2
1.1.1实验试剂2
1.1.2实验仪器2
1.2试验方法2
1.2.1动力学条件下对苯酚降解率的影响2
1.2.2不同pH值条件下对苯酚降解率的影响2
1.2.3不同矿物悬浮液浓度条件下对苯酚降解率的影响3
1.2.4不同苯酚浓度条件下对苯酚降解率的影响3
1.2.5苯酚降解率的计算方法3
2结果分析4
2.1动力学条件下对苯酚降解率的影响4
2.2不同pH值条件下对苯酚降解率的影响5
2.3不同矿物悬浮液浓度条件下对苯酚降解率的影响6
2.4不同苯酚浓度条件下对苯酚降解率的影响7
3结论8
参考文献………………………………………………………………………………8
致谢10
摘要
本实验探讨了锰钾矿在不同条件下对苯酚降解率的影响，为实际生活生产中做出降解苯酚的科学依据。
以锰钾矿和苯酚为实验对象，研究了在不同条件下分别测出锰钾矿对苯酚的降解率：
在动力学实验条件下、不同pH值、不同的锰钾矿矿物悬浮液浓度、不同的苯酚反应液浓度进行实验。
通过实验结果得出了：
锰钾矿对苯酚的降解有促进作用，酸性环境下的反应体系有利于锰钾矿对苯酚的降解、苯酚的降解率会随着锰钾矿矿物悬浮液浓度和苯酚溶液的浓度的增加而增加，不同的实验条件，对锰钾矿降解苯酚都有不同的影响。
关键词:
锰钾矿、苯酚、动力学、pH、浓度
Abstract
Thisstudydiscussesthemanganesepotashforphenoldegradationrateunderdifferentconditions,theinfluenceoftodegradationofphenolintheproductionofreallifescientificbasis.Potassiuminmanganeseoreandphenolastheexperimentalobject,underdifferentconditionsisstudiedrespectivelymeasuredmanganesepotashofphenoldegradationrate:
undertheconditionofdynamicexperiment,differentpHandpotassiumofmanganeseoremineralslurryconcentration,differentconcentrationofphenolreactionliquidexperiment.Potassiumobtainedbytheexperimentalresults:
manganeseorehaveapromotingeffectonthedegradationofphenol,acidicconditionsisconducivetothereactionsystemofpotassiummanganeseoreforthedegradationofphenol,phenoldegradationratewithmanganesepotashmineralslurryconcentrationandincreasewiththeincreaseoftheconcentrationofphenolsolution,differentexperimentalconditions,potashdegradationofphenolonmanganesehasdifferenteffects.
Keyword：
Potassiummanganeseore；
phenol；
dynamics；
pH；
concentration
前言
氧化锰是土壤与海洋、湖泊及河流沉积物中广泛存在的一类活性氧化物[1]，目前，大约有50余种氧化锰或氢氧化物矿床在自然界中被发现[2-3]，并且氧化锰因其独特的物理化学性质，经不同改性后可广泛应用于吸附材料、电极材料、催化剂、传感器等诸多领域，成为一类新兴的环境友好材料[6]。
虽然前人已研究不同晶型氧化锰的活性差异及其对不同有机污染物降解效率的研究[5]，但不同反应条件（如pH、温度、浓度等）对氧化锰降解有机污染物的影响还缺乏系统性研究。
目前，在我国越来越多的水质，土壤都受到了苯酚不同程度的污染[9]。
苯酚是一种常见的化学物质，是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物（如阿司匹林）的重要原料[6]。
在被人们应用到生产生活中的同时，也对环境造成了极大的影响。
本实验以有机污染物中具有代表性的物质苯酚作为研究对象，来进行氧化锰矿物对有机污染物降解的研究。
讨论了在不同pH，不同反应物浓度以及动力学条件下，锰钾矿对苯酚降解效果的影响。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1实验试剂
本实验所用锰钾矿、苯酚、盐酸、氢氧化钠等其他实验所用药品均为分析纯，实验用水均为超纯水。
1.1.2实验仪器
紫外可见分光光度计（UV-6300PC，上海美谱达仪器有限公司）
磁力搅拌器（CJB-D，巩义市予华仪器有限责任公司）
1.2试验方法
1.2.1动力学条件下锰钾矿对苯酚的降解
取0.25g锰钾矿样品加入到三角瓶中配置成1.25g/L的矿物悬浮液，调节pH至6，稳定八小时备用。
移取200ml的矿物悬浮液于烧杯中，并加入50ml的500mg/L的苯酚溶液，配置成含1g/L的矿物悬浮液和100mg/L的苯酚的反应液，并加入磁子置于磁力搅拌器上开始搅拌并计时。
待反应0min、20、40、60min后取样，其后每隔1小时取一次样，反应12小时后停止反应。
每次取10ml反应液，迅速用0.45μm微孔滤膜过滤，滤液待分析。
同时做平行试验。
1.2.2不同pH值条件对苯酚降解率的影响
配置2g/L的锰钾矿矿物悬浮液，稳定八小时，用盐酸和氢氧化钠调节pH恒定至2、5、7、9、12。
移取一定体积的上述矿物悬浮液于小烧杯中，并加入苯酚溶液，形成不同pH条件下1g/L矿物悬浮液和100mg/L苯酚的反应液，并加入磁子置于磁力搅拌器上开始搅拌并计时。
待反应6小时后取10ml反应液，迅速用0.45μm微孔滤膜过滤，滤液待分析。
1.2.3不同矿物悬浮液浓度条件下对苯酚降解率的影响
配置50ml浓度分别为0.5g/L、1g/L、1.5g/L、2.5g/L、3g/L的矿物悬浮液，稳定八小时，调节pH至6。
向上述矿物悬浮液中分别加入50ml200mg/L的苯酚溶液，形成初始浓度为0.25g/L、0.5g/L、0.75g/L、1.25g/L、1.5g/L矿物悬浮液和100mg/L的苯酚反应液，并加入磁子置于磁力搅拌器上开始搅拌并计时。
1.2.4不同苯酚浓度条件下对苯酚降解率的影响
配置2g/L的锰钾矿矿物悬浮液，稳定八小时，调节pH至6。
取50ml上述矿物悬浮液，分别加入到50ml浓度为50mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L的苯酚溶液中，形成初始浓度为25mg/L、50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L苯酚溶液和1g/L锰钾矿矿物悬浮液的反应液。
并加入磁子置于磁力搅拌器上开始搅拌并计时。
1.2.5苯酚降解率的计算方法
具体方法如下：
取10ml虑液，稀释一定倍数后，用采用4-氨基安替比林分光光度法于波长为510nm处测吸光度，根据标准曲线换算成苯酚浓度，并以下式计算苯酚的降解率：
降解率（%）=（C-C0）/C×
100%
其中C——苯酚初始浓度；
C0——t时刻苯酚浓度。
2结果分析
2.1动力学条件下对苯酚降解率的影响
图1动力学条件下对苯酚降解率的影响
由图1可知，在未通氧的条件下，苯酚的自身降解率几乎为0；
而通氧的条件下，苯酚的自身降解率要高于未通氧时苯酚的自身降解率，这表明通氧能促进苯酚的自身降解；
在通氧情况下，苯酚的自身降解率远远低于加入了锰钾矿矿物悬浮液的苯酚溶液，随着反应的进行，加入锰钾矿矿物悬浮液的苯酚溶液的苯酚降解率高达26.47%，未加入的锰钾矿矿物悬浮液的苯酚溶液中苯酚的自身降解率不高于5%，这表明锰钾矿对苯酚的降解有促进作用。
2.2不同pH值条件下对苯酚降解率的影响
图2不同pH值条件下对苯酚降解率的影响
由图2可知，在不同pH值环境下，锰钾矿对苯酚的降解率，随pH的增加而呈减小趋势。
当pH为2时，降解率在6小时后为13.03%，当pH为12时，降解率在6小时后为1.39%。
当pH小于7时，苯酚降解率平均值为10.25%；
当pH大于7时，苯酚降解率平均值为2.32%。
可知锰钾矿降解苯酚在酸性环境更适宜。
实验中设置的最小pH值为2，可以推测当反应在更强的酸性环境下进行时，苯酚的降解率可能将大于13.03%。
2.3不同矿物悬浮液浓度条件下对苯酚降解率的影响
图3不同矿物悬浮液浓度条件下对苯酚降解率的影响
由图3知锰钾矿降解苯酚的过程，当锰钾矿矿物悬浮液浓度低于1g/L时苯酚降解率随锰钾矿矿物悬浮液浓度的增加而呈增加趋势，当锰钾矿悬浮液浓度高于1g/L时，苯酚降解率随锰钾矿矿物悬浮液浓度的增加略有降低。
当锰钾矿矿物悬浮液浓度为1mg/L时，苯酚降解率在6小时后到达为12.75%。
通过实验可以推测，锰钾矿对苯酚的降解与固液比有关，当苯酚的量一定时，在一定范围内增加锰钾矿的量能增加苯酚的降解率，达到最佳固液比后继续增加锰钾矿降解影响锰钾矿对苯酚降解的效率。
2.4不同苯酚浓度条件下对苯酚降解率的影响
图4不同苯酚浓度条件下对苯酚降解率的影响
由图4数据可知，锰钾矿降解苯酚的反应中，苯酚的降解率随苯酚的初始浓度的不同而变化，当苯酚浓度低于100mg/L时，苯酚的降解率随苯酚溶液的初始浓度的增加而呈明显的增长趋势；
苯酚溶液浓度高于100mg/L时，苯酚的降解率随苯酚的初始浓度变化不大。
当苯酚溶液浓度为100mg/L时，苯酚的降解率达到为12.75%。
实验中锰钾矿矿物悬浮液的浓度一定，随着苯酚溶液浓度的增加，苯酚的降解率先急剧增加后变化不大，这可能是因为锰钾矿与苯酚反应过程中锰钾矿总的结合位点数目不变，随着苯酚溶液初始浓度的增加，每个苯酚分子结合到一个结合位点的几率减小，降解率下降。
3结论
本文研究了锰钾矿在不同反应时间，PH值，苯酚浓度，矿物悬浮液浓度对苯酚的降解率的影响。
根据实验数据可以得到如下结论：
1）动力学条件、不同的pH值、锰钾矿矿物悬浮液浓度和苯酚浓度对锰钾矿降解苯酚有不同的影响；
2）动力学条件下的实验表明，锰钾矿通气条件下对苯酚的降解效率要远远高于苯酚自身的降解；
3）所有因素中pH的影响较为显著。
酸性条件有利于苯酚的降解，且反应环境酸性越强，越有利于苯酚的降解；
4）适当的固液比，有利于锰钾矿对苯酚的降解。
参考文献
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[4]陆俊君,徐劼,徐伟,邓子峰，合成锰钾矿型化合物对苯酚废水的氧化降解研究[J].广州化工,2013.
[5]苏金钰,活性炭负载TiO—2催化臭氧氧化去除水中的酚[D].湘潭大学,2005.
[6]冯雄汉,张嵚,谭军凤,文慧,刘凡,MnO-2-UV联用光化学降解苯酚废水的初步研究[J].矿物岩石地球化学通报,2006.
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[9]张嵚,水钠锰矿和锰钾矿的形成、转化途径与机制及对苯酚的降解特征[D].华中农业大学,2011.
[10]王磊,张永明,以光催化氧化与生物降解一体式反应器处理苯酚的研究[J].上海师范大学学报（自然科学版）,2009.
致谢
本研究是在张嶔老师和余力学姐的悉心指导下完成的，从论文的选题、试验设计、试验实施、数据整理到论文撰写，无不倾注着他们大量的心血。
导师科学严谨的治学作风，敏捷独到的思维方式以及平易近人的处世态度都是我学习的榜样，在此论文完成之际，我谨向尊敬的导师表示最衷心的感谢和最崇高的敬意！
在此对所有给予支持、关心、帮助我的老师、同学及朋友致以最衷心的感谢！
在这里，还要特别感谢我的父母，家人对我无微不至的关怀以及求学道路上一如既往的支持！
最后，谨向答辩委员会的所有专家和论文评阅人表示我最诚挚的谢意！
目录
第一章总论1
1.1项目提要1
1.2结论与建议3
1.3编制依据4
第二章项目建设背景与必要性5
2.1项目背景5
2.2项目建设必要性7
第三章市场与需求预测8
3.1优质粮食供求形势分析8
3.2本区域市场需求预测8
3.3服务功能10
3.4市场竞争力和市场风险预测与对策10
第四章项目承担单位情况12
4.1基本情况12
4.2主要业务范围和业务能力12
4.3人员构成12
4.4主要技术成果获奖情况及转化能力13
4.5现有基础和技术条件15
4.6资产与财务状况16
4.7项目技术协作单位情况16
第五章建设规模与产品方案17
5.1建设规模确定的原则和依据17
5.2建设规模及服务种类18
第六章项目选址与建设条件19
6.1项目选址原则与要求19
6.2项目建设用地情况19
6.3项目用地位置20
6.4自然与资源条件20
6.5水资源优势21
6.6社会经济条件22
6.7粮田基本情况22
6.8项目实施的有利条件26
6.9对环境的影响26
第七章工艺技术方案和设备选型27
7.1工艺技术方案27
7.2设备选型29
第八章项目建设方案与建设内容32
8.1项目建设方案32
8.2项目建设内容与规模34
第九章环境保护与安全生产36
9.1环境保护36
9.2安全生产36
第十章组织管理与实施进度38
10.1项目组织管理38
10.2项目实施各阶段的管理方案39
10.3工程招投标方案39
10.4项目建成后的运行管理与机制40
10.5运行经费解决方案41
10.6实施进度41
第十一章投资估算与资金来源44
11.1投资估算44
11.2资金来源45
第十二章效益分析46
12.1经济效益46
12.2社会效益47
12.3生态效益47
第十三章结论与建议48
13.1综合评价48
13.2结论意见48
13.3问题与建议48
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