中空球型催化剂湿式氧化高浓度苯酚废水研究的开题报告

中空球型催化剂湿式氧化高浓度苯酚废水研究的开题报告题目：中空球型催化剂湿式氧化高浓度苯酚废水研究一、研究背景及意义苯酚是一种常见的有机物，常用于生产酚醛树脂、染料、医药等化学品。但苯酚具有较强的毒性、可燃性和腐蚀性，一旦排放到环境中，会对周围环境和生态造成极大的威胁。因此，对苯酚废水的处理将成为重要的环保课题。传统的苯酚废水处理方法如吸附、生物降解等已经被广泛使用，但在处理高浓度的苯酚废水时，存在着效率低、操作难度大、处理周期长等问题。而湿式氧化技术可以有效地降解有机物，尤其是对高浓度的苯酚废水具有较好的处理效果。目前，中空球型催化剂湿式氧化技术在废水处理方面受到了广泛的关注。中空球型催化剂有着大的比表面积和良好的传质性能，可以提高湿式氧化反应的效率和速度，同时还具有良好的稳定性和抗污能力。因此，本研究将探究中空球型催化剂湿式氧化技术对高浓度苯酚废水的处理效果及其应用前景。二、研究内容1.制备中空球型催化剂，并对其物理化学性质进行表征；2.设计中空球型催化剂湿式氧化实验装置，考察不同操作参数（如温度、氧气流量、催化剂用量等）对苯酚废水处理效果的影响；3.对排放的废水样品进行分析，确定处理后的苯酚废水的化学性质和分解产物；4.对中空球型催化剂的再生效果进行考察，评估中空球型催化剂的投入使用成本；5.比较中空球型催化剂湿式氧化技术和传统处理技术的优缺点，探究其应用前景。三、研究方法1.合成中空球型催化剂：采用溶胶-凝胶法，制作5组中空球型催化剂，选取表现最好的一组催化剂进行进一步实验；2.设计中空球型催化剂湿式氧化实验装置：在实验室采用不锈钢釜进行湿式氧化实验，通过调整操作参数考察苯酚废水降解效果，数据记录和处理；3.废水样品分析：采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对废水处理前后的化合物进行分析，并进行产物鉴定；4.中空球型催化剂的再生：在实验室中进行催化剂的再生实验，确定催化剂使用寿命；5.对比传统技术：比较中空球型催化剂湿式氧化技术和传统处理技术的优缺点，探究其应用前景。四、预期成果1.成功制备出性能较好的中空球型催化剂；2.确定中空球型催化剂湿式氧化对高浓度苯酚废水的处理效果；3.确认处理后的苯酚废水的化学性质和分解产物；4.确定中空球型催化剂的再生效果和生产成本；5.对比中空球型催化剂湿式氧化技术和传统处理技术的优缺点，并探究其应用前景。五、研究计划本研究将在一年内完成，主要研究内容和时间节点如下：1.中空球型催化剂的制备（1个月）；2.中空球型催化剂湿式氧化实验装置的建设及苯酚废水处理实验（4个月）；3.处理后苯酚废水的分析及中空球型催化剂再生实验（3个月）；4.结果分析和对比、论文撰写（3个月）。六、参考文献1.YAOQ.etal.(2019)HollowCo-Al2O３/SiO2microspherespreparedbytemplate-assistedmethodasanefficientadsorbentforPb(II)removal.Journalofcolloidandinterfacescience,114-123.2.YANGM.etal.(2018)EfficientdegradationofdyesbyZnOsupportedhollowcarboncompositesundervisiblelight.Appliedsurfacescience,434,59-69.3.SENGWAR.J.,SARDARM.(2018)Hierarchicalzincoxidehollowmicrospheres:Anext-generationphotocatalystwithhigh-efficiencyUV-light