采用湿法浸渍法研究了五种KOH负载的催化剂催化合成生物柴油反应，并采用XRD、SEM、CO2-TPD等方法对其进行结构和性能表征。结果表明，15％(质量分数，下同)KOH负载的CAO催化酯化活性最高，在醇油摩尔比16:1，反应温度65℃，催化剂加入量为4％条件下，反应1H，脂肪酸甲酯收率达到97.1％。KOH负载的CAO催化剂中出现了K20的晶相，15％CAO／KOH催化剂有更多的活性位点，有利于生物柴油酯交换反应。
本文通过1M3/H实验装置研究了臭氧化浮滤池工艺处理引黄水库水时溴酸盐控制技术。结果表明，在臭氧投加量1.5MG/L条件时，臭氧氧化后溴酸盐产生量为0.006MG/L，活性炭出水溴酸盐为0.002MG/L;在相同臭氧投加条件下，降低原水PH、投加高锰酸钾和过氧化氢后溴酸盐生成量分别减少了50％、33％和100％，活性炭出水均未检出溴酸盐，同时提高了有机物去除率。
该成果可用来提纯回收含氢氧化钾废液及防治环境污染，尤其适用于碱性蓄电池生产过程中化成工序的废电液回收处理和电气机车机务段电池电解液的回收处理。该成果的主要技术关键在于离子交换膜的选择及其正确使用的技术，电渗析槽结构型式和主要参数的选定。使用国产阳离子交换膜，设备寿命为８个月以上；使用国产ＣＭ００１阳膜，寿命达４个月以上。应用该成果，提纯回收的ＫＯＨ溶液达国家试剂二级标准，完全符合电池生产的各项要求，回收液可以直接回用于电池生产中。
近年来,基于硫酸根自由基的高级氧化技术得到了广泛的关注。硫酸根自由基的氧化还原电位高于羟基自由基,因而有较强的氧化能力,目前研究较多的是均相和非均相的CO/过硫酸氢钾(PMS)体系,但是钴离子存在较大的毒性,因而开发其他的非均相催化剂成为一个重要的方向。
本论文通过两种方法制备了氧化铜催化剂,以PMS为氧化剂,以苯酚为目标污染物,考察非均相CUO/PMS体系对苯酚的降解效果,并讨论了催化剂制备条件以及反应体系反应条件对苯酚降解效果的影响。
通过水热法制备了氧化铜催化剂,并对其进行了X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征;初步考察了在PMS存在的条件下氧化铜对苯酚的催化降解效果,60MIN苯酚去除率为64.5%,TOC去除率为56.6%,证明其有良好的催化性能。
考察了氧化铜制备条件对苯酚降解效果的影响,并选择氧化铜的制备条件为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)投加量0.5G,水热温度180℃和水热时间6H;考察了反应体系的反应条件对苯酚降解效果的影响,当反应条件为常温,PH=4,苯酚50PPM,PMS 1.0MM,CUO 1.25G/L时,苯酚去除率在60MIN达100%,总有机碳(TOC)去除率为 86.5%。通过加入甲醇(MEOH)和叔丁醇(TBA),证明在反应体系中同时存在SO4·?和OH·。
通过直接沉淀法制备了氧化铜,并对其进行了XRD和SEM表征;初步考察了在 PMS 存在的条件下氧化铜对苯酚的催化降解效果,60MIN 时苯酚去除率达100%,TOC去除率为88.4%,证明其有非常好的催化性能。
考察了氧化铜制备条件对苯酚降解效果的影响,并推荐氧化铜的制备条件为煅烧温度 300℃,煅烧时间 2H;考察了反应体系的反应条件对苯酚降解效果的影响,当反应条件为常温,PH=7,苯酚50PPM,PMS 0.25G/L,CUO 0.2G/L时,60MIN的苯酚去除率为100%,TOC的去除率也可以达到83.8%,低浓度的氯离子对苯酚的降解效果没有抑制作用,相反有一定的促进作用。
考察了两种方法制备的氧化铜的重复使用性能,催化剂重复使用了 4 次,苯酚去除率在60MIN时分别可以达到97%和90%,显示了氧化铜具有良好的重复使用性能。
本论文以氢氧化钾作为沉淀剂,对含砷废水进行选择性沉淀研究,确定了最佳的工艺条件为:pa=13.5,搅拌速度500rpm,碱液浓度10mol/L,温度25℃。在最佳工艺条件下铁的回收率达到99.9％以上,实现了砷、铁的有效分离;进行了选择性沉淀的动力学研究,结果表明氢氧化铁沉淀反应符合零级反应规律:-dCa/dt=k,k=1.99×10-4exp(-14080/RT)。反应的表观活化能为Ea=14.08kJ/mo。
传统的由铬铁矿生产铬盐是重要的化工与冶金基础原料工业。目前我国采用的高温氧化-钠化焙烧法传统工艺，要排放出大量高毒性铬渣及含铬粉尘废气，严重污染环境。而本文所研究的液相氧化铬盐清洁生产新工艺，以取代传统的铬盐生产方法。新工艺可大幅降低反应温度，提高转化率，实现资源有价组分全利用及铬渣的零排放。
铬盐清洁生产工艺的核心部分为铬铁矿在碱系熔盐流动介质中与空气进行氧化反应的液相氧化过程。在液相氧化过程以及铬碱分离之后，多余的氢氧化钾溶液将返回到液相氧化过程进行循环使用。但是，随着氢氧化钾的循环以及生产的放大，氢氧化钾所含的杂质氯化钾在整个系统中不断积累，极大地影响了铬酸钾产品的质量。本文测定了产业链中氢还原生产铬绿清洁工艺中铬酸钾多元水盐体系相平衡，并构筑了体系相图，建立了铬酸钾-氯化钾-水体系的结晶分离方法，为铬酸钾粗晶中除氯工艺路线的设计及优化提供理论依据，论文的主要内容包括如下几个方面：
1．分别研究了k2cro4-kcl-h2o三元体系在30℃，60℃和90℃时以及koh-k2cro4-kcl-h2o四元体系在20℃，40℃，60℃和80℃时的相平衡数据，并且分别绘制了各自相应的相图。通过相图的研究，为实际的含氯铬酸钾粗晶的结晶分离提供了理论上的依据。
2．分别以实验测的k2cro4-kcl-h2o三元体系和koh-k2cro4-kcl-h2o四元体系相图为依据，对清洁工艺中铬盐除氯设计了两种不同的分离工艺，并且进行了实验验证。
3．就耗能量及晶体的纯度，结晶率，耗水量等进行综合对比，找出最优的工艺方式，并且在现场得到很好的应用。
随着电子工业的迅猛发展，重金属废水的排放量逐年增加，特别是络合剂的广泛使用，使废水成分更趋复杂，采用传统的化学法处理，出水中的重金属浓度仍较高，很难做到达标排放。
本文选取某公司化学镀生产线实际排放的重金属废水为研究对象，采用钙沉淀法、活性炭吸附法、甲醛还原法和芬顿试剂氧化法处理废水中的络合铜，采用亚硫酸氢钠或硫酸亚铁还原法处理废水中的cr（Ⅵ），采用高锰酸钾氧化法和芬顿试剂氧化法处理废水中的络合镍，废水中cu（Ⅱ）、cr（Ⅵ）和ni（Ⅱ）的最大去除率分别为99.7％、99.8％和98.5％。
直接添加氢氧化钙固体作沉淀剂对cu（Ⅱ）含量为158mg/l且含有大量edta的含铜络合废水进行处理，反应速度较快，12min即可达到沉淀平衡；提高氢氧化钙的投加量有利于cu（Ⅱ）的去除，当氢氧化钙投加量大于4.0g/l时，出水cu（Ⅱ）去除率稳定在98.8％以上。氢氧化钙作沉淀剂的不足之处是ca2+含量和ph难以同步调节，后沉淀现象较为严重，为此采用氯化钙和氢氧化钠来分别调节ca2+含量和ph值，当ca2+投加量在2.4g/l、ph=12的条件下，cu（Ⅱ）去除率可达99.0％。钙沉淀法除铜的主要过程为：高ph时，cu（Ⅱ）的沉淀反应和络合反应在ca2+大量存在的情况下，因ca2+与edta的结合，使得cu（Ⅱ）更易发生沉淀反应。采用相似工艺处理含有酒石酸钾钠或柠檬酸钠的络合铜废水，cu（Ⅱ）去除率也达到了99.0％左右。
采用活性炭吸附法处理含铜络合废水受ph值的影响较大，ph从12降到1时，对cu（Ⅱ）的去除率可提高70％-80％，其中以孔径最小、比表面最大的椰壳炭的去除效果最佳：ph=2、椰壳炭投加量为20g/l时的cu（Ⅱ）去除率达到93.0％。进一步的实验表明，活性炭吸附以络合铜的形式吸附cu（Ⅱ），因此相对于其它方法而言，活性炭吸附法对toc的去除率最高：ph=2时，toc去除率约为50％-60％。活性炭吸附法同样适用于含酒石酸钾钠和柠檬酸钠的含铜络合废水，cu（Ⅱ）去除率可达93％-94％。
甲醛还原法对含铜络合废水同样具有较好的去除效果，当氢氧化钠的投加量为60g/l时，出水cu（Ⅱ）可达0.5mg/l以下，但氢氧化钠的使用量明显高于钙沉淀法。芬顿试剂法对含铜络合废水的去除效果不够理想，cu（Ⅱ）去除率仅为10％-20％且过滤出水颜色为红褐色，说明fe3+浓度较高。
采用亚硫酸氢钠或硫酸亚铁对含铬cr（Ⅵ）废水进行还原、中和沉淀处理。结果表明，硫酸亚铁作为还原剂，ph为2-7时，废水中cr（Ⅵ）从245mg/l降至0.5mg/l以下。由于反应生成的fe3+具有絮凝作用，因此其沉淀ph的选择范围也较宽（7-10），不足之处是生成的污泥量相对较多。采用亚硫酸氢钠作为还原剂，ph为2-4时，出水总铬含量在0.5mg/l左右，进一步提高反应ph值，cr（Ⅵ）去除率迅速下降。
采用高锰酸钾法对含镍络合废水[ni（Ⅱ=235mg/l、nah2po2·h2o=615mg/l、na2hpo3=2290mg/l]进行氧化、中和沉淀处理，当ca2+投加量大于2.4g/l时，出水总磷低于1.0mg/l；ni（Ⅱ）的去除效果与沉淀ph有关，ph=12.5时的ni（Ⅱ）的去除率为96.6％。采用芬顿试剂法对络合含镍废水的除磷效果不够理想，出水总磷在100mg/l以上，但由于fe3+的生成，ni（Ⅱ）去除率比高锰酸钾法高，沉淀ph=12时，出水ni（Ⅱ）含量约为98.0％。
二氧化钛，俗称钛白，是性能最好的一种白色颜料。目前工业上生产钛白的方法包括硫酸法和氯化法，均存在排废量大、废物毒性大、对环境污染重等问题。因此，研发高效-清洁-综合利用的钛白清洁生产新技术具有重大现实意义和社会意义。
本论文在课题组前期研究基础上，以高钛渣/钛铁矿为原料，以高活性氢氧化钠/氢氧化钾（亚）熔盐为反应介质，从源头消除了对环境的污染，实现了钛资源有价组分的综合利用。
主要研究内容与结果如下：
（1）对钛渣在氢氧化钠熔盐介质中的分解工艺条件进行优化，在最优分解条件下，钛渣分解率达到97．5%；对熔盐反应产物进行三级逆流洗涤，对水洗固相产物进行表征。
（2）对钛渣在氢氧化钠熔盐中分解反应的宏观动力学进行研究，结果表明，当温度为425-500℃，碱矿比为1．0：1、粒径为72-90μm时，分解过程符合收缩未反应核模型，受界面化学反应控制，其表观活化能为62．35kj·mol-1。
（3）在酸性介质中采用乙二胺四乙酸（edta）络合水洗产物中fe3+，络合后的固相进行水解得到锐钛型二氧化钛，其纯度可达到99．3%。
（4）对在高浓盐酸介质中，钛铁矿氢氧化钾亚熔盐反应产物（k4ti3o8）的水解工艺进行优化。在最优水解工艺条件下，可得到tio2含量大于93%的金红石型二氧化钛。
该试验考察了微波/臭氧(/过氧化氢)系统以及微波/活性炭/臭氧(/过氧化氢)系统对水中有机污染物的去除效能.在处理微污染水的实验中,以对硝基甲苯为目标去除物,探讨了过氧化氢投量、溶液PH值,微波的功率以及水质等因素对水中对硝基甲苯的去除效果,对对硝基甲苯的氧化产物进行了分析,发现苯环断裂生成了羧酸类物质,从而使生成物的毒性大大减小;在分析氧化产物的基础上,提出了对硝基甲苯分解的可能路径.并且发现:经微波/活性炭/臭氧/过氧化氢系统处理后的对硝基甲苯溶液的总有机碳(TOC)含量已大大降低,证实了该方法处理水中对硝基甲苯的有效性和可行性.在处理有机污水的试验中:采用活性炭吸附与微波/臭氧降解联合的手段模拟去除染料废水中的罗丹明B,结果证明了采用该方法降解污水辛的罗丹明B具有很好的效果,并且在处理大量的染料废水后,活性炭的可利用率仍很高.此外,该试验首次提出并实现了以晶体培养和晶体结构解析的方式捕捉高锰酸钾氧化苯酚的产物,证实了苯酚氧化产物中草酸和甲酸的存在.
苯胺应用广泛，存于天然水体里的苯胺来源广，含量多，对人体和生物具有致癌和致突变的毒害。所以对苯胺在天然水体含量的检测及苯胺在天然水体里发生光氧化降解的研究有着重要的意义；这一工作有助于全面了解苯胺在环境中滞留、迁移、转化等行为，为正确评价其环境安全性提供科学的依据。
在ph=4.5邻苯二甲酸氢钾－氢氧化钠缓冲溶液下，痕量苯胺能灵敏地阻抑高碘酸钾氧化孔雀绿褪色，研究了该阻抑褪色反应的最佳条件，发现在0.2ml0.001mol/l的孔雀绿溶液，2.0mlph=4.5的邻苯二甲酸氢钾－氢氧化钠缓冲溶液，6.0ml0.01ml高碘酸钾溶液，80℃水浴中加热8min，取出于流水中冷却3min时，苯胺的检测最为明显，本文据此改进了阻抑动力学光度法测定痕量苯胺的方法。方法检出限为0.0-6.0μg/l，线性范围为0.0～12.0μg/l。该方法简便，操作简单，灵敏，用于测定环境中的苯胺，结果较满意。
天然水体里存在各种各样的离子，有机物，无机物，同时也存在一些活性氧物质，这些活性物质使得天然水环境中物质间发生氧化还原反应。fe2+、fe3+、h2o2等存在于天然水体中，故天然水体中发生fenton反应；在太阳光的照射下，光照与fenton反应体系构成了uv/fenton反应体系，对天然水体中的有机污染物的迁移与转化起了重要的作用。
在自行设计的光化学反应器上进行实验室模拟天然水体中苯胺的光降解实验，通过用气相色谱法测定苯胺的残余浓度，考察了水体ph值，光强，反应时间，光敏化剂，水质等影响下苯胺的光降解效果和规律。
从实验可知：ph值越大，越不利于苯胺的降解；过氧化氢具有较强的氧化性，对苯胺的降解起了重要的作用，亚铁离子等在水体里是以胶体的形式存在的，对水体里的有机污染物起着吸附作用，水体中的ha吸收光辐射，从而引发水中污染物质发生复杂的变化，促使苯胺发生降解，而三者同时存在使得水体里存在fenton体系，起着共同作用，使苯胺的降解效果更为明显；光照与fenton体系起了联合作用，提高了反应速率，使得苯胺的光降解效果比无光照下的效果更好，而且紫外光比太阳光的能量高，苯胺在紫外光下的降解比在太阳光照射下的降解更为完全，迅速；在高压灭菌河水中的降解效果比在去离子水中的降解效果差，河水里的其他离子俘获ho·自由基，从而使得反应速率降低，甚至抑制反应。
本研究可知，苯胺在天然水体里，fenton体系对苯胺起了氧化作用，而光照则使反应速率提高，从而使苯胺得到较好的降解。
活性炭是一种具有丰富孔隙结构、高吸附能力的吸附剂，它是含碳材料通过物理或化学方法进行活化得到的。医疗废物焚烧后的固体废物难以被环境吸收，长期积累会造成水体污染及土壤的改性。利用医疗废物焚烧废物制备活性炭，对医疗废弃物焚烧废物的再处理、扩大活性炭的材料来源等方面都有重要的意义。
本文以医疗废物焚烧废物为主要原料，采用高温化学活化法制备活性炭，从活化剂的筛选、物料比、活化温度、活化时间、升温速率等几方面，确定了制备活性炭的最佳加工工艺参数。采用比表面积分析、热重分析、红外扫描、紫外-可见光扫描等分析手段对活性炭样品进行了性能评价，并初步探讨了样品作为吸附剂用于染料废水处理时的吸附动力学研究和实际去除效果。
实验结果表明，采用氢氧化钾活化法制备医疗废物焚烧废物活性炭的最佳工艺条件为炭碱比3:1、升温速率5℃/min、活化温度800℃、活化时间1 h。制备的活性炭样品亚甲基蓝吸附值为24～28 ml/0.1g，碘吸附值为965～1150 mg/g，比表面积为985..4586 m2/g。
样品在500 mg/l的甲基橙溶液中吸附平衡时间为20 min，平衡浓度为4.2 mg/l时，饱和吸附量为95 mg/g，吸附等温线用langmuir模型比freundlich模型能更好地拟合实验值；吸附的速率控制步骤为膜扩散，伪二级方程可以很好的来解释吸附过程。
样品在250 mg/l的甲基蓝、碱性品红、酸性品红模拟染料废水中达到平衡的时间为别为20 min、1.5 min和10 min，温度和ph对活性炭的吸附能力稍有影响；样品对成分复杂的实际染料废水有很好的色度及特征污染物去除效果。
h2s是一种高度刺激的气体，具有强烈的臭鸡蛋味，恶臭、同时它也是一种强烈的神经毒物，严重威胁人身安全。它易燃易爆、遇水可生成酸或酸性溶液，造成输气管道和设备的严重腐蚀，大大降低管网及设备的使用寿命，工厂排放的尾气里及天然气中即使含有少量硫化氢也会对环境造成很大污染，所以硫化氢尤其是低浓度硫化氢的排除是急需解决的问题。用浸渍活性炭脱除低浓度硫化氢被广泛的研究和应用，它具有成本低，操作简便，脱硫效率高，再生容易等优点。
本文利用浸渍技术，对吸附性能好的活性炭进行添加浸渍剂处理，在有氧和无氧情况下，通过改变脱除工艺条件，如温度、相对湿度、co2含量考察了浸渍活性炭对低浓度硫化氢的脱除性能，同时对活性炭和浸渍活性炭的再生方法进行了研究。
通过实验研究，本文得出如下结论：（1）用碳酸钾（k2co3）浸渍剂制备的浸渍活性炭脱h2s的效果最好，碳酸钾最佳含量是6％，其硫容量相对本底活性炭提高近30％。（2）相对湿度提高，容易形成水膜，浸渍活性炭对硫化氢的吸附能力增强，硫容量变大。（3）有氧条件下，氧气越充足h2s在浸渍活性炭上的脱除氧化反应越充分；低温有利于物理吸附，温度升高有助于化学反应的进行，温度为120℃时的硫容量最大。（4）与热再生法相比较，化学氧化再生法的效率更高，最佳再生条件为：h2o2浓度30％，再生温度70℃，再生时间90min，浸渍活性炭的再生效率为71.7％。
本文对铬盐清洁工艺中铬酸钾结晶相分离进行了研究。文章开展了铬酸钾-氢氧化钾-碳酸钾-水体系中铬酸钾的蒸发结晶工艺实验研究。在固定氢氧化钾、碳酸钾、铬酸钾质量比的条件下，考察了蒸发结晶中蒸发水量、蒸发终点温度、铬酸钾结晶率、晶体纯度及粒度等工艺参数之间的关系；测定了铬酸钾-乙醇-水体系和铬酸钾-甲醇-水体系在25℃、40℃和60℃时及铬酸钾-甲醇-乙醇体系25℃时铬酸钾的平衡溶解度，并分别绘制了简易相图；以乙醇做溶析剂，采用溶析结晶的方法从铬酸钾水溶液中分离提纯铬酸钾，讨论了溶析剂用量、溶液初始浓度、溶析终点液量、铬酸钾结晶率之间的关系，考察了溶析剂乙醇流加速度对铬酸钾晶体粒度的影响，为实现铬酸钾的高效清洁分离提供了新的思路。
本文采用化学原位一步还原法将纳米铂颗粒直接修饰在玻碳电极上。利用扫描电镜，x射线能量色散谱等表面分析方法和电化学的方法对其进行表征。研究了半胱氨酸、过氧化氢和醇类物质（甲醇和乙二醇）在纳米铂修饰玻碳电极表面的电化学行为；将血红蛋白组装到纳米铂修饰玻碳电极表面，以铁氰化钾/亚铁氰化钾电子探针，用电化学阻抗方法进行了表征，并应用该电极对过氧化氢进行了检测。
采用化学原位一步还原法，将纳米铂颗粒成功的修饰到玻碳电极表面。表面分析测试表明有大量的球形金属铂颗粒修饰到玻碳电极表面，粒径为40~200nm。纳米铂粒子在电极表面覆盖率为1.28×10-7mol·cm-2。对l-cys在纳米铂修饰电极上的电化学行为研究发现：与铂片电极相比，半胱氨酸在该电极上的氧化峰电位降低了300mv，氧化峰电流增加了约12倍。纳米铂修饰电极对过氧化氢的催化还原作用比铂片电极提高了数倍，并可用于对半胱氨酸和过氧化氢的检测。利用该电极对过氧化氢消毒液进行了样品检测，相对误差为0.2％。
初步研究了醇类物质（甲醇及乙二醇）在该电极上的电化学反应现象，发现在各种条件下，纳米铂修饰电极比铂片电极能更好的促进醇类物质的催化反应。
以血红蛋白为组装分子，利用自组装技术成功的将血红蛋白组装到纳米铂修饰的玻碳电极上。使用交流阻抗技术对该电极表面的性能进行电化学表征。试验结果表明hb自组装膜电极阻碍了氧化还原探针分子在其表面的氧化还原反应。同时将此修饰电极应用于对过氧化氢的催化应用研究，结果证明hb自组装膜能起到良好的催化作用。
我国是以煤炭为主要能源的国家，煤炭作为一种战略资源在我国经济发展中具有特别重要的地位。但是目前煤炭在使用上存在利用率低，污染严重等缺点。那么发展洁净煤技术，提高煤炭利用效率、减少污染物排放对我国国民经济发展具有重要的现实意义。本论文研究煤高效清洁利用(重整制氢)的电化学新方法，是一种新型的洁净煤技术，其原理是通过电解煤浆将煤炭重整，阴极制备高纯氢气，阳极得到烷烃，烯烃，羧酸，腐植酸等有经济价值的产品。这一新型技术，同时兼有煤的清洁高效综合利用和新制氢方法开发的两大能源主题。
本文对煤电氧化这一新的技术进行了研究，主要致力于提高煤电氧化的产品转化率研究。首先，选择ti作为催化电极制备的基体，利用电沉积的方法成功地制备了ti/fept催化电极，测试了其形貌，结构等对电极性能的影响，实验结果表明对煤的电氧化具有较高的催化活性。同时利用热分解以及高温条件下氢气还原的方法，制备了一系列钛基铂铁电极，xrd，eds分析表明，催化层中形成了fept，pt3fe，(pt，fe)合金相，但也有单质铂，铁氧化物掺杂。其对煤电氧化的催化性能与铂铁比例密切相关。其中，铂铁比例为1:1时，催化活性最高。
然后研究了硫酸，盐酸，高氯酸体系中煤的电氧化情况，电流大小：高氯酸>盐酸>硫酸。硫酸，盐酸体系中，阴极反应只有析氢反应，在高氯酸体系中，除了析氢反应外，电解质也参与反应。虽然盐酸，高氯酸电解质易于煤的氧化，但是仍然存有缺点，盐酸溶液对电极腐蚀较大，高氯酸电解质需要消耗电解质，增加了成本。研究了三价铁，铁氰化钾，氯化钾，溴化钾四种催化剂对煤电氧化速率的影响，其中三价铁，铁氰化钾对于提高煤电氧化的电流较为明显，溴化钾.氯化钟次之。通过实验得出：溴化钾对煤电氧化电流的提高主要是受间接氧化机理影响，而氯化钾主要是受吸附机理影响。
最后利用gc-ms测试了煤电氧化前后的气，液，固三相的萃取组分，气体产品主要成分为二氧化碳，一氧化碳，和少量的烷烃，烯烃.液体部分主要是一些带有支链的链状烷烃，以及环烷烃，固体部分主要是一些芳香族化合物及其衍生物。利用循环伏安曲线和极化曲线探讨了煤的电氧化动力学过程，红外光谱测试了煤中各官能团，利用元素分析测试了电氧化前后煤颗粒中碳、氢、氧、氮、硫元素的质量变化，结合gc-ms产物分析，初步建立了不加催化剂时煤的电氧化模型。
生物质能作为绿色能源中的重要组成部分，受到了各国科学家和政府的重视。作为利用生物质能的重要方式，传统的生物质炭化、热解工艺由于其可持续发展性受到了广泛的关注。干馏炭化工艺的副产物-木焦油含有多种无机、有机化合物，对环境有着十分强烈的危害性，但同时也是一种宝贵的廉价的化工资源。如何资源化利用木焦油，是生物质干馏炭化工艺发展的关键。采用简单蒸馏法，取得木焦油中170-250℃的馏分；采用气质联用仪(gc-ms)对此馏分的成分进行了分析，确定了37种化合物，其中含有酚类、酮类、萘类等，它们都是重要的化工原料。其中酚类化合物的相对含量为40％，占总体木焦油的11％以上。用木焦油部分替代苯酚合成酚醛树脂胶粘剂，采用三乙胺和氢氧化钡复合催化剂，同时采用一次投甲醛法和简单的程序升温，对合成工艺参数焦油替代量、反应温度、反应时间、催化剂含量进行了正交化研究，确定了最佳工艺条件，制得的酚醛胶的性能符合gb/t 的要求，胶合强度更是高达3.08mpa。本文将一步投料法、简单程序升温工艺也应用于传统的催化剂氢氧化钠和氢氧化钾，也得到了符合gb/t 要求的胶粘剂，其中氢氧化钠催化的工艺，其木焦油替代量可以达到l0％，所得胶粘剂的胶合强度可以达到1.77mpa，高出国家标准数据1.5倍，其固化时间也符合工业生产的需要；对于氢氧化钾催化的工艺过程，木焦油替代量达到了15％，胶粘剂的胶合强度2.07mpa，高出了国家标准1.96倍，固化速度也符合工业生产的需要，其粘度要比氢氧化钠催化的低，有利于胶粘剂的储存。本文探索了一条利用木焦油的有效途径，并改进了传统的酚醛树脂胶粘剂的合成工艺，所得的胶粘剂成本低、胶合强度高、固化速度快、毒性低。关键词：酚醛树脂胶粘剂，木焦油，胶合强度，固化速度，一步投料法，简单程序升温
本文对无溶剂有机合成反应进行了研究。文章共分为五部分。第一章概述了绿色和成化学的基本原理，基本科学问题及绿色合成化学的发展简史，国外发展概况和最新的研究进展及应用，然后按其反应类型，对无溶剂条件下的有机合成反应进行了较为详细的综述。第二章研究了肉桂醛与芳香酮的缩合反应，首先我们选择了在以粉状的氢氧化钠作用下的无溶剂反应，取得了良好的效果。然后我们选择更为环境友好的催化剂来替代氢氧化钠，因此研究了KF/AL2O3为催化剂的反应，此反应中反应的时间过长，我们以微波为热源，发现在此条件下得到了令人满意的结果。第三章研究了在无溶剂条件下查尔酮与氨基硫脲的缩合反应。通过实验发现在微波促进下，TSOH/AL2O3的条件下能够顺利地发生反应，得到产率较高的查尔酮缩氨基硫脲类化合物。第四章报道了在无溶剂下，以负载高锰酸钾的二氧化硅为氧化剂，对查尔酮进行了氧化反应的研究，通过实验发现负载高锰酸钾的二氧化硅高效的将碳碳双键类化合物选择性的氧化为醛类化合物。第五章A报道了在无机氧化物载体负载的KOH或NAOH存在下，芳醛进行无溶剂康尼查罗反应的结果，考察了该类干反应进行的条件，为该类反应提供了符合绿色化学要求的简便快捷方法。
含酚废水是一种污染面较广、毒性较大、亟需处理的工业废水。本次工作主要在综述含酚废水的来源、危害以及现行的多种处理方法的基础上，提出了一种专门针对高浓度含单元酚和多元酚工业有机废水处理而开发的特效性治理新方法，主要利用无机界天然锰钾矿将酚类废水中的多种酚物质进行氧化降解。与同类方法比较，最大优势在于特效性强、方法新颖、工艺简单、成本低廉、除酚彻底等。
本次工作中的天然锰钾矿样品来源于广西下雷，利用X射线粉晶衍射(XRD)和电子探针(EMPA)等测试方法分析其化学成分，然后经过自来水冲洗自然晾干后粉碎、剔除杂质成分、研磨，并筛分为不同粒径级别：120～160目、160～200目、＜200目；含酚废水水样来自某气化厂和某塑料助剂厂。
在二十世纪五十年代人们就开始研究了锰的氧化物和氢氧化物的氧化作用，而对天然锰钾矿的环境属性研究是近几年才开始，尤其是本项目组成员全面系统地研究了其的环境属性。本项目组发现天然锰钾矿降解废水中酚类物质的机理是锰钾矿中含有不同价态的锰离子(主要是MN4+，同时含有少量MN2+和MN3+)，它在一定条件下具有很强的氧化性，同时锰钾矿表面又存在大量羟基或具有氧缺位，在降解含酚废水过程中苯酚被吸附于锰钾矿表面，在矿物表面发生氧化还原反应，锰(Ⅳ)被还原溶解，酚被氧化降解。
本次工作的重点之一就是为实现天然锰钾矿作为高浓度含酚废水预处理技术的工业应用提供科学依据。实验研究确定了反应时间、反应的PH值、反应温度以及温度和PH值的关系，而矿物粒径的选择则应根据工业企业的时间效益和经济效益综合考虑。
本次工作的另一工作重点则是矿物投放量和酸碱的消耗量问题。它们是在实际工艺设计中是十分关注的，也是影响处理效果和运行成本高低的重要指标。实验研究了矿物投放量与不同浓度、不同反应温度、不同体积的含酚废水间的关系。理论计算出天然锰钾矿和酸的消耗量，通过实验来验证其可信度。
天然锰钾矿作为治理废水的一种环境材料，如果不能被重复利用，那么其实际应用将受到很大的限制，而且材料不能重复利用其本身就对环境造成了一定的污染，因而我们有必要利用实验来验证天然锰钾矿的重复利用性。
最后根据工业企业的自身的情况和废水的排放量大小，我们设计了两种天然锰钾矿治理含酚废水预处理工艺，即间歇式和连续式处理工艺。前者适用于废水排放量较小的处理工稃，其特点是工艺简单、去除效果较好、操作方便；后者则为废水排放量较大的工程项目而设计，其优点是处理量大、去除效果好。
fenton反应作为一种高级氧化技术，越来越广泛地应用于污染土壤和地下水的修复中。本论文主要研究fenton试剂降解土壤中的2,4-二氯酚(2，4-dcp)污染物，考察泥浆体系中试剂浓度、ph值、水土比、腐殖酸含量等因素对2,4-dcp处理效率的影响，以及探讨fenton反应中的过氧化氢分解和2,4-dcp降解动力学模型。2,4-dcp在泥浆体系中的解吸效率与水土比有关，在水土比=2：1的条件下，解吸等温式符合线性模型。fenton试剂能够有效地去除土壤中的污染物2,4-dcp，在ph值=3和h2o2：fe2+=5：1(质量比)的条件下，处理效果最好；水土比对2,4-dcp的去除效率影响很大，水土比越大，处理效果越好；在ph=3的条件下，磷酸二氢钾、腐殖酸含量、不同铁的催化剂以及过氧化氢的投加次数对体系的影响很小。泥浆体系中fenton试剂降解2,4-dcp的过程是氧化和解吸作用同时进行的过程。fenton反应体系中h2o2的分解符合准一级动力学关系，水土比对过氧化氢的分解速率影响很大；2,4-dcp的降解过程较复杂，不论在水相中还是在整个泥浆相中，低浓度的h2o2和fe2+条件下，2,4-dcp的降解曲线符合一级动力学模型，但随着h2o2和fe2+投加量的增加，初始反应很快，2,4-dcp的降解速率加快，反应过程更符合双步骤模型。
　　农林利用是城市污水厂污泥处置的一条重要途径，但农林利用前应该进行重金属无害化处理。本文对某污水处理厂污泥中重金属的含量、形态、稳定性进行了分析，然后对药剂稳定法处理重金属进行了初步研究。
　　首先对污泥中重金属的总量和形态进行了测定，为稳定化研究提供背景资料。由于酸能促进有机物分解，并能模拟酸雨条件，因此在了解了污泥重金属的背景值后，通过硫酸和硝酸作用下污泥中重金属随酸度和时间的溶出情况进行了重金属的稳定性分析。
　　以上结果证明了污泥农林利用前必须对其中的重金属进行无害化处理。在此基础上选用药剂法对污泥重金属进行了稳定化初步研究。首先进行了药剂的选择。选用了氢氧化钾、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸钙、天然氟磷灰石和硫化钠对重金属废水进行处理，通过它们与重金属生成沉淀而去除水中重金属离子的效果对比，发现相同投加量下磷酸钠和硫化钠稳定化效果更好、PH适用范围更广、用量更少，因此确定选用磷酸钠和硫化钠稳定污泥中的重金属。磷酸钠和硫化钠稳定污泥中重金属的实验结果表明，即使是在酸性条件下，磷酸钠和硫化钠对CU、NI和ZN均有一定的稳定率。结合前述药剂选择部分的结果，认为磷酸钠和硫化钠可用来做污泥中重金属的稳定剂。
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