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CeO_2纳米材料催化H_2O_2降解酸性二号橙的研究  
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【英文题名】 Catalytic Degradation of AO7 in the CeO_2/H_2O_2 System
【作者】 沈星星;
【导师】 陈锋;
【学位授予单位】 华东理工大学;
【学科专业名称】 应用化学
【学位年度】 2012
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 华东理工大学
【网络出版投稿时间】 2012-04-12
【关键词】 二氧化铈; 双氧水; 过氧物种; 吸附; 动力学; 铈离子;
【英文关键词】 Ceria; Hydrogen peroxide; Peroxide species; Adsorption; Kinetics; Ce~(3 );
【中文摘要】 首先,本文采用氨水辅助沉淀法制备得到了具有立方晶相的纳米氧化铈,并用XRD、TEM技术进行了表征。通过氧化铈催化双氧水降解酸性二号橙(AO7)的反应动力学来对其降解反应机理进行研究。实验结果显示,AO7在氧化铈表面的吸附量极大地影响了AO7的降解过程,其反应级数为2.4。在开始阶段,降解速率与初始双氧水浓度成正比；但之后由于Ce3+与H2O2的过度络合,AO7的进一步降解会受到抑制。CeO2催化降解AO7的动力学在预吸附模式下与预混合模式下有很大的不同,预混合模式不利于AO7的降解,因为二氧化铈表面的Ce3+被双氧水氧化并形成表面过氧物种,因此降低了其对AO7的吸附并进而减慢了AO7的降解速率。然而,通过AO7在氧化铈表面的竞争吸附以及对表面过氧物种的消耗,CeO2的反应活性会随着表面游离Ce3+的释放而逐渐恢复。AO7的降解动力学研究确认了有机物在CeO2/H2O2体系中的降解过程是一个吸附引发的反应过程,还原态的Ce3+在促进催化反应进行方面起到了重要的作用。EPR的研究结果表明表面过氧物种所形成的羟基加合物是反应的活性物种。 其次,本文研究了酸环境下用双氧水处理氧化铈后对其催化活性的影响。实验中...
【英文摘要】 Firstly, Nano ceria with cubic lattice was prepared and characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) techniques. Degradation kinetics of Acid Orange 7 (AO7) was investigated to understand the catalytic oxidation mechanism of the CeO2 with H2O2. The degradation of AO7 relies significantly on its adsorption on the surface of CeO2 with an apparent order of 2.40. Increasing the concentration of H2O2 increases the degradation reaction rate constant of AO7 in a positive line...
【更新日期】 2012-05-03

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导师：陈锋    导师单位：华东理工大学化学与分子工程学院    学位授予单位：华东理工大学
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