Введение 5
ГЛАВА 1. Теоретическая часть 7
1.1 Производство капролактама 7
1.1.1 Методы получения капролактама 7
1.1.1.1 Фенольный метод 7
1.1.1.2 Анилиновый метод 8
1.1.1.3 Бензольно-окислительный метод 8
1.2 Циклогексанон. Физико-химические свойства 9
1.3 Продукты окисления циклогексанона 10
1.3.1 Фотолиз циклогексанона 10
1.3.2 Термическое разложение циклогексанона 10
1.4 Оксид цинка. Свойства и применение 11
1.4.1 Фотокаталитические свойства оксида цинка 14
1.4.2 Принципы и механизм фотокатализа окиси цинка 14
1.4.3 Частицы ZnO, используемые в экспериментах 17
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 19
2.1 Исходные вещества 19
2.2.2 Спектрофотометрия 24
2.3 Расчет поправочного коэффициента k 25
2.4 Описание установки для проведения эксперимента 28
2.5 Проведение эксперимента 29
2.5.1 Подготовка к эксперименту 29
2.5.2 Отбор и первичная обработка проб 31
2.5.4 Анализ проб на хроматографе 31
2.5.5 Методика проведения анализа на спектрофотометре 38
2.5.6 Анализ образцов на спектрофотометре 38
2.5.6.1 Анализ образцов второго эксперимента 38
Результаты экспериментов и их обсуждение 42
Заключение 43
Список используемой литературы и источников 44
Рост промышленного производства стал основным источником загрязнения водоемов, расположенных вблизи крупных городов. Загрязнение воды становится серьезной угрозой для окружающей среды.
Промышленные стоки - одни из главных путей поступления вредных веществ в окружающую среду. Для предотвращения негативного воздействия на окружающую среду, использование воды предприятиями на сегодняшний день строго регламентировано.
Результативность деятельности очистных сооружений всегда была очень актуальной. Для этого есть несколько веских причин:
1. Обязательные платы за сброс и плата за сброс загрязняющих веществ сверх установленных лимитов существенно снижают экономическую эффективность работы эксплуатационных организаций.
2. Водоемам наносится ущерб, последствия которого непредсказуемы.
Главными загрязняющими веществами в сточных вода производства капролактама являются непрореагировавшие вещества и остаток продукта, который не удалось выделить из реакционной массы: циклогексанол, циклогексан, капролактам и т.д. Основное сырье в производстве капролактама, это представители ароматических (бензол, толуол, фенол) и неароматических (циклогексан, фурфурол, ацетилен, этиленоксид) соединений. Во многих методах одним из промежуточных продуктов является циклогексанон. Основные методы при получении капролактама на основе циклогесанона включают в себя следующие стадии: оксимирование циклогексанона сульфатом гидроксиламина с последующей изомеризацией полученного циклогексаноноксима в капролактам по методу Бекмана [1].
Существует большое количество традиционных химических, физических и биологических методов отчистки воды. В них входят адсорбция, седиментация, коагуляция, фильтрация, хлорирование, озонирование, обратный осмос, отчистка активным илом, дезинфекция ультрафиолетовым излучением и т.д. Но не все они подходят для обработки сточных вод в больших количествах, по следующим причинам:
1) Большие капиталовложения на приобретение реактивов.
2) Высокие эксплуатационные расходы.
3) Отчистка в течение нескольких дней.
4) Избирательность каждого метода.
Все пути отчистки сточных вод имеют недостатки, которые могут быть устранены методом фотокаталитической очистки.
Цель бакалаврской работы: Разработка метода окисления циклогексанона в присутствии катализатора оксида цинка под воздействием ультрафиолетового излучения.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Исследовать процесс окисления циклогексанона.
2. Исследовать процесс работы фотокатализатора.
3. Провести фотокатализ и предположить возможные продукты.
4. Определить эффективность разработанного метода окисления
циклогексанона.
В данной бакалаврской работе был исследован и разработан метод окисления циклогексанона в присутствии фотокатализатора ZnO под воздействием ультрафиолетового излучения.
Были описаны механизмы работы фотокатализатора, проведены исследования активности фотокатализатора.
Цель, поставленная в работе, достигнута.
