纳米双金属复合氧化物催化臭氧的效能及机理研究

项目名称： 纳米双金属复合氧化物催化臭氧的效能及机理研究

项目编号： No.51508353

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 其他

项目作者： 张静

作者单位： 四川大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 纳米尺度上进行金属掺杂是提高纳米金属氧化物催化能力的一种可行方法，但是目前在臭氧催化方向，纳米尺度上进行金属离子掺杂的研究开展有限。本项目选取铁、锰、钴、钛、锌这五种过渡金属，制备纳米级双金属复合氧化物。在筛选催化效果最好的金属组合并优化制备条件基础上对比分析纳米单一金属氧化物和双金属复合氧化物催化臭氧的效果，结合各种化学分析方法及XRD、XPS、TEM、BET等仪器表征方法，分析双金属复合氧化物的表面特性及催化机理；解析不同操作条件和水质条件对纳米双金属复合氧化物催化效果的影响规律，并考察纳米双金属复合氧化物在实际水质本底中的催化效能。研究成果可为催化臭氧技术在水处理中的应用提供理论依据和技术参考。

中文关键词： 羟基自由基；臭氧氧化；双金属；纳米；化学氧化

英文摘要： Doping metal in nano level is one method to improve the catalytic ability of metal oxide in practice. However, only a few studies are on catalytic ozone in nano level for doping metal. In this research, Iron, Manganese, Cobalt, Titanium and Zinc are chosen as candidates for preparing nano bimetallic composite oxide. The best combination of metals are screened, and the preparation of catalyst are optimized. The effect of nano single metal oxide and bimetallic composite oxide are comparatived. Combined with chemical analysis, XRD, XPS, TEM and BET methodologies to analysis the surface characteristics and catalytic mechanism of nano bimetallic oxide. A summarize of the effects of operating conditions and water quality conditions is also provided. The performance of nano bimetallic oxide in a reality water background is discussed as well. This research offers technical and practical supports for the catalytic ozone in water treatment technology.

英文关键词： Hydroxyl radical;Ozonation;Bimetal;Nano;Chemical oxidation