碳纳米管和氧化石墨烯催化剂的研制及其湿式氧化降解有机物的机理研究

催化湿式氧化技术(CWAO)是一种被公认的有效处理高浓度、有毒、有害、生物难降解有机废水的氧化技术，高效催化剂是CWAO应用的关键技术之一。本项目拟定进行碳纳米管（CNTs）和氧化石墨烯催化剂CWAO降解有机物的研究，项目重点在于：(1)以CNTs和石墨作为原料，采用化学改性方法制备高效的CNTs和氧化石墨烯催化剂；(2)开展CNTs和氧化石墨烯催化剂CWAO降解有机物的研究，阐明CWAO降解有机物的反应历程，解析催化剂结构影响有机物降解性能的规律，探讨催化剂的稳定性，分析CWAO反应中自由基的生成和转化过程，揭示CNTs和氧化石墨烯催化剂的催化机理；(3)以CWAO降解酚类有机物的试验结果为基础，构建CWAO降解酚类有机物的结构-活性定量关系（QSAR）模型。通过本项目的研究，为碳材料催化剂的制备和CWAO处理工业废水提供理论指导和技术支持。

催化湿式氧化技术（Catalytic wet air oxidation, CWAO）是一种有效处理高浓度有毒、有害、难降解有机物的有效方法之一，高效催化剂是CWAO应用的关键技术之一，而金属催化剂在反应过程常出现组分溶出等问题。本项目以新型碳材料碳纳米管（CNTs）、氧化石墨烯（GO）和C60作为催化剂，开展了碳材料催化剂CWAO降解有机物活性和稳定性的研究。通过对催化剂进行详细的结果表征，并采用硝基苯为探针分子，检测了CWAO降解有机物过程中产生的自由基，从而揭示了碳材料催化剂的催化机理。研究表明：新型碳材料催化剂在CWAO降解有机物过程中具有良好的催化活性，且其催化活性与碳材料表面含氧官能团有密切关系。已发表SCI论文4篇，核心期刊论文1篇，会议论文1篇。