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作品名称：铈氧风暴——不同形貌氧化铈催化臭氧氧化降解苯酚的构效关系研究
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：“俺不中”偏要冲
队伍编号：217736
参赛学生：童炜婷安育霖张亚妮
指导老师：王依山
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

本作品聚焦炼油、染料、制药行业含酚废水高毒难降解、传统处理低效高耗的痛点，依托材料学科优势，研发氧化铈基非均相催化臭氧氧化技术。

通过一步水热法调控氢氧化钠浓度（1-15 mol/L），精准制备纳米颗粒、纳米棒、纳米立方体等不同形貌氧化铈催化剂，揭示“形貌-晶面-催化活性”构效关系——纳米棒状氧化铈因暴露（110）（111）高活性晶面，氧空位与Ce³⁺比例更优，催化性能最佳。

在优化工况（臭氧流速1.0 L/min、催化剂50 mg/L、苯酚100 mg/L、pH=12.5）下，45分钟内实现苯酚100%矿化，降解遵循伪一级动力学模型。催化剂循环4次矿化率仍达94.56%，铈离子浸出率<1.02%，无二次污染。

技术具备制备简便、原料常见、成本可控、易规模化的优势，适配100-400 mg/L含酚废水处理，为工业难降解有机废水治理提供绿色可持续的材料解决方案。