一种Si-Fe/γ-Al2O3催化剂在含酚废水的降解中的应用

一种si
‑
fe/
γ
‑
al2o3催化剂在含酚废水的降解中的应用
技术领域
1.本发明属于含酚废水处理技术领域，具体涉及一种si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂在含酚废水的降解中的应用。


背景技术：

2.含酚废水是工业生产过程中排出的含挥发酚和不挥发酚为主的废水，主要来源于焦化、炼油、石油化工、煤气发电站、塑料、树脂、绝缘材料、木材防腐、农药、化工、造纸、合成纤维等工业。含酚废水具有毒性大、难降解性等特点，当酚类化合物进入到人体中并发生相应的反应，导致细胞变性或细胞失活，甚至造成组织蛋白的凝固。长期饮用被酚污染的水可引起慢性积累性中毒，即使饮用水中的酚浓度只有0.002mg/l，也会危害人体健康。酚类化合物对水生生物、农作物也具有毒杀作用，例如：当河流湖泊中的酚浓度达到0.1～0.2mg/l时，鱼虾即有臭味，不能食用；当酚浓度增加到1mg/l，会影响鱼类产卵；当浓度增加到6.5～9.3mg/l时，鱼类就会大量死亡；当使用酚浓度超过100mg/l的水源灌溉田地庄稼，会导致农作物大幅减产甚至枯死。因此，如何高效、简便地治理高毒性、难以降解的含酚废水，实现可持续发展，对于环境保护具有重要意义。
3.目前，含酚废水的降解技术主要包括湿式空气氧化技术、催化湿式氧化技术、光催化氧化技术、臭氧催化氧化技术等。其中，湿式空气氧化技术简称wao，通过将有机物氧化为co2和h2o或小分子物质进而被除去，以达到净化废水的目的，净化效果好，氧化速度快，应用的领域较广，二次污染小，但是wao需要在125～320℃的高温及0.5～20mpa的高压条件下进行降解，耗能高，设备成本高；催化湿式氧化技术简称cwao，在wao的基础上，引入催化剂以降低反应的活化能，同时加快了有机物的降解速率，具有应用领域广、能耗低，二次污染小、不生成污泥等优点，但由于催化剂种类的差异，往往造成降解效果不够理想；光催化氧化技术是指在光催化剂的作用下进行光氧化作用，光催化剂在光照射后会产生电子空穴对，羟基或水将会发生吸附作用，然后在表面形成活性中心，水中的酚类物质等有机物质则会被吸附，进而形成较高活性的
·
oh，进而将酚类物质氧化分解，但传统tio2光催化剂无可见光催化活性，必须要在紫外线激发作用下，才具有光催化效果；臭氧催化氧化技术是指臭氧在催化剂作用的条件下形成大量羟基自由基(
·
oh)，利用自由基氧化有机物，但是臭氧发生器能耗高，易损害，设备及处理成本昂贵，且单一的臭氧催化氧化反应具有选择性，对于氯酚、萘酚的降解效果差。
4.基于以上所述，本发明首次以si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂作为非均相催化剂，催化湿式氧化含酚废水，在低温常压条件下即可快速高效降解酚类化合物，当反应温度为30℃，苯酚废水ph为3.5，加入1.5ml质量浓度为30％的h2o2溶液，催化剂中si元素与fe元素的质量比为0.1，催化剂的加入量为0.15g时，能有效降低反应的活化能，高效催化降解含酚废水，cod去除率达到82.85％。较不含si元素的fe/γ
‑
al2o3催化剂对含酚废水cod去除率为65.78％，有较大幅度的提高。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂在含酚废水的降解中的应用。
6.本发明的技术方案概述如下：
7.一种si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂在含酚废水的降解中的应用，包括以下步骤：
8.s1：将含酚废水的ph调节至2.5～3.5，再加入si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂，搅拌分散后，再滴加h2o2溶液，搅拌均匀后，得混合反应悬液；
9.s2：20～35℃磁力搅拌混合反应悬液40～80min，即完成催化湿式氧化降解过程。
10.优选的是，所述含酚废水中的酚类物质的浓度为0.5～300mg/l。
11.优选的是，所述酚类物质包括苯酚、甲酚、二甲酚、氨基苯酚、苯二酚、硝基苯酚、氯酚、萘酚中的一种或多种。
12.优选的是，所述si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂以si元素为助催化剂，以fe元素为活性组分，以γ
‑
al2o3为载体；所述si元素、fe元素、γ
‑
al2o3的质量比为(0.05～0.2)：1：10。
13.优选的是，所述si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂的制备方法，包括以下步骤：
14.s1：将勃姆石粉碎成粒径介于0.250～0.425mm的颗粒，得到勃姆石粉体，备用；
15.s2：将勃姆石粉体按5～10℃/min速率升温至550～650℃，并恒温加热3～6h，制得γ
‑
al2o3粉体；
16.s3：将结构导向剂溶解于去离子水中，再加入fe(no3)3·
9h2o，搅拌至完全溶解后，再滴加正硅酸四乙酯，搅拌均匀后，得混合溶液；
17.s4：向γ
‑
al2o3粉体中滴加s3所得混合溶液，25℃搅拌反应6～18h，得到催化剂前体；
18.s5：80～120℃干燥催化剂前体，再移入坩埚中并盖上盖后，放入马弗炉中，400～500℃焙烧3～5h后，自然冷却至25℃室温后，即得所述si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂。
19.优选的是，所述结构导向剂包括聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵、三嵌段共聚物p123、三嵌段共聚物f127中的一种或多种。
20.优选的是，所述结构导向剂、去离子水、fe(no3)3·
9h2o、正硅酸四乙酯、γ
‑
al2o3粉体的用量比例为(0.08～0.15)g：(4～5)ml：3.6173g：(0.1854～0.7418)g：5.0g。
21.优选的是，所述h2o2溶液的质量浓度为25
‑
35％。
22.优选的是，所述含酚废水、si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂、h2o2溶液的用量比例为50ml：(0.12～0.18)g：(1.0～3.5)ml。
23.优选的是，所述含酚废水、si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂、h2o2溶液的用量比例为50ml：0.15g：1.5ml。
24.本发明的有益效果：
25.1、本发明首次以si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂作为非均相催化剂，催化湿式氧化含酚废水，在低温常压条件下即可快速高效降解酚类化合物，当反应温度为30℃，苯酚废水ph为3.5，加入1.5ml质量浓度为30％的h2o2溶液，催化剂中si元素与的质量比为0.1，催化剂的加入量为0.15g时，能有效降低反应的活化能，高效催化降解含酚废水，cod去除率达到82.85％。较不含si元素的fe/γ
‑
al2o3催化剂对cod去除率为65.78％，有较大幅度的提高。
26.2、本发明si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂首次以si元素为助催化剂，以fe元素为活性组分，
以γ
‑
al2o3为载体，对含酚废水cod具有良好的降解效果，易于分离，可二次使用，有效地降低废水处理成本，有利于可持续发展，其作用机理为：
27.si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂+h2o2→
o2+h2o+
·
oh
28.rh
→
r
－
+h
+
29.r
－
+
·
oh
→
co2+h2o(r表示酚类物质)。
30.由于si元素的掺杂大幅度提高催化剂对酚类化合物的催化降解效果。其原因在于：一方面，由于si元素最外层有空轨道，空轨道能够接受电子对，使催化剂表面呈lewis酸性质，进而改变催化剂表面的酸碱性，使si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂具有亲电子性质，而酚类化合物作为电子对供体，因而使si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂对酚类化合物具有高度选择性和催化活性，进而有效提高其对含酚废水的催化降解效果；另一方面，由于正硅酸四乙酯的部分水解，在γ
‑
al2o3载体表面形成介孔sio2微相结构，进一步提高催化剂的比表面积及其对酚类物质的吸附性能，使催化剂与酚类物质充分接触，进而提高催化降解效果。
附图说明
31.图1为实施例1～3制出的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂及对比例1制出的fe/γ
‑
al2o3催化剂的sem谱图，其中，(a)表示对比例1制出的fe/γ
‑
al2o3，(b)表示实施例1制出的si
0.05
‑
fe/γ
‑
al2o3，(c)表示实施例2制出的si
0.10
‑
fe/γ
‑
al2o3，(d)表示实施例3制出的si
0.20
‑
fe/γ
‑
al2o3；
32.图2为实施例1～3制出的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂及对比例1制出的fe/γ
‑
al2o3催化剂的吸附等温线；
33.图3为实施例1～3制出的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂及对比例1制出的fe/γ
‑
al2o3催化剂的孔径分布图；
34.图4为实施例1～3及对比例1制出的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂的xrd谱图；
35.图5为实施例4～6及对比例2中反应温度对苯酚废水cod去除率的影响折线图；
36.图6为实施例6、8～10及对比例3中h2o2用量对苯酚废水cod去除率的影响折线图；
37.图7为实施例6、11～12及对比例4～5中ph对苯酚废水cod去除率的影响折线图；
38.图8为实施例1～3制出的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂及对比例1制出的fe/γ
‑
al2o3催化剂对苯酚废水cod去除率的柱形图；
39.图9为本发明si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂的制备方法流程图。
40.图10为本发明si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂在含酚废水的降解中的应用流程图。
具体实施方式
41.下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
42.本发明提供一实施例的一种si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂在含酚废水的降解中的应用，包括以下步骤：
43.s1：将0.5～300mg/l含酚废水的ph调节至2.5～3.5，再加入si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂，搅拌分散后，再滴加质量浓度为25
‑
35％的h2o2溶液，搅拌均匀后，得混合反应悬液；所述含酚废水中的酚类物质包括苯酚、甲酚、二甲酚、氨基苯酚、苯二酚、硝基苯酚、氯酚、萘酚中
的一种或多种；所述含酚废水、si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂、h2o2溶液的用量比例为50ml：(0.12～0.18)g：(1.0～3.5)ml；进一步地，所述含酚废水、si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂、h2o2溶液的用量比例为50ml：0.15g：1.5ml；
44.s2：20～35℃磁力搅拌混合反应悬液40～80min，即完成催化湿式氧化降解过程，并利用重铬酸钾法测定催化剂处理前后的含酚废水cod，并按公式(i)计算cod去除率(e)：
[0045][0046]
其中，cod0为含酚废水的初始cod，cod1为加入催化剂处理后的含酚废水的cod。
[0047]
该实施例所用的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂以si元素为助催化剂，以fe元素为活性组分，以γ
‑
al2o3为载体；所述si元素、fe元素、γ
‑
al2o3的质量比为(0.05～0.2)：1：10；所述si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0048]
s1：将勃姆石粉碎成粒径介于0.250～0.425mm的颗粒，得到勃姆石粉体，备用；
[0049]
s2：将勃姆石粉体按5～10℃/min速率升温至550～650℃，并恒温加热3～6h，制得γ
‑
al2o3粉体；
[0050]
s3：将结构导向剂溶解于去离子水中，再加入fe(no3)3·
9h2o，搅拌至完全溶解后，再滴加正硅酸四乙酯，搅拌均匀后，得混合溶液；所述结构导向剂包括聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵、三嵌段共聚物p123、三嵌段共聚物f127中的一种或多种；
[0051]
s4：向γ
‑
al2o3粉体中滴加s3所得混合溶液，25℃搅拌反应6～18h，得到催化剂前体；所述结构导向剂、去离子水、fe(no3)3·
9h2o、正硅酸四乙酯、γ
‑
al2o3粉体的用量比例为(0.08～0.15)g：(4～5)ml：3.6173g：(0.1854～0.7418)g：5.0g；
[0052]
s5：80～120℃干燥催化剂前体，再移入坩埚中并盖上盖后，放入马弗炉中，400～500℃焙烧3～5h后，自然冷却至25℃室温后，即得所述si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂。
[0053]
实施例1制备si
0.05
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂
[0054]
s1：将勃姆石粉碎成粒径介于0.250～0.425mm的颗粒，得到勃姆石粉体，备用；
[0055]
s2：将勃姆石粉体按5℃/min速率升温至550℃，并恒温加热3h，制得γ
‑
al2o3粉体；
[0056]
s3：将0.1g十六烷基三甲基溴化铵溶解于4ml去离子水中，再加入3.6173g fe(no3)3·
9h2o，搅拌至完全溶解后，再滴加0.1854g正硅酸四乙酯，搅拌均匀后，得混合溶液；
[0057]
s4：向5.0gγ
‑
al2o3粉体中滴加s3所得混合溶液，25℃搅拌反应12h，得到催化剂前体；
[0058]
s5：120℃干燥催化剂前体，再移入坩埚中并盖上盖后，放入马弗炉中，500℃焙烧4h后，自然冷却至25℃室温后，即得所述si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂，其中，si元素、fe元素、γ
‑
al2o3的质量比为0.05：1：10。
[0059]
实施例2制备si
0.10
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂
[0060]
s1：将勃姆石粉碎成粒径介于0.250～0.425mm的颗粒，得到勃姆石粉体，备用；
[0061]
s2：将勃姆石粉体按5℃/min速率升温至600℃，并恒温加热4h，制得γ
‑
al2o3粉体；
[0062]
s3：将0.1g聚乙二醇4000溶解于4ml去离子水中，再加入3.6173gfe(no3)3·
9h2o，搅拌至完全溶解后，再滴加0.3709g正硅酸四乙酯，搅拌均匀后，得混合溶液；
[0063]
s4：向5.0gγ
‑
al2o3粉体中滴加s3所得混合溶液，25℃搅拌反应12h，得到催化剂前体；
[0064]
s5：120℃干燥催化剂前体，再移入坩埚中并盖上盖后，放入马弗炉中，500℃焙烧4h后，自然冷却至25℃室温后，即得所述si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂，其中，si元素、fe元素、γ
‑
al2o3的质量比为0.1：1：10。
[0065]
实施例3制备si
0.20
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂：步骤同实施例2，区别在于：正硅酸四乙酯的用量为0.7418g，所制出的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂的si元素、fe元素、γ
‑
al2o3的质量比为0.2：1：10。
[0066]
对比例1制备fe/γ
‑
al2o3催化剂：步骤同实施例2，区别在于：在s3中，不添加正硅酸四乙酯。
[0067]
对实施例1～3及对比例1制出的催化剂进行理化分析，如表1所示：
[0068]
表1
[0069] 比表面积(m2·
g
‑1)平均孔径(nm)孔隙体积(ml
·
g
‑1)对比例1198.34094.97780.296780实施例1184.43395.48950.298924实施例2182.63675.24520.263968实施例3195.87795.13910.291877
[0070]
由表1可知，实施例1～3制出的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂具有纳米级微孔结构，比表面积介于180～200m2·
g
‑1，对于酚类污染物具有一定的吸附作用。
[0071]
以下实施例4～12及对比例1～5采用实施例2制出的si
0.10
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂降解苯酚废水，且待处理苯酚废水浓度为100mg/l，预先采用重铬酸钾法测定苯酚废水初始cod，记作cod0。
[0072]
实施例4～6及对比例2研究反应温度对苯酚废水cod降解的影响
[0073]
实施例4
[0074]
s1：将50ml的100mg/l苯酚废水的ph调节至3.5，再加入0.15gsi
0.10
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂，搅拌分散后，再滴加1.5ml质量浓度为30％的h2o2溶液，搅拌均匀后，得混合反应悬液；
[0075]
s2：20℃磁力搅拌混合反应悬液60min，即完成催化湿式氧化降解过程，并利用重铬酸钾法测定催化剂处理后的苯酚废水cod，记作cod1，并按公式(i)计算cod去除率(e)：
[0076][0077]
实施例5与实施例4相同，区别在于，在s2中，反应温度为25℃。
[0078]
实施例6与实施例4相同，区别在于，在s2中，反应温度为30℃。
[0079]
实施例7与实施例4相同，区别在于，在s2中，反应温度为35℃。
[0080]
对比例2与实施例4相同，区别在于，在s2中，反应温度为45℃。
[0081]
图5为实施例4～7及对比例2反应温度对苯酚废水cod去除率的影响折线图：由图5可知，随着反应温度的不断增大，苯酚模拟废水的cod去除率先呈现正相关，等到达到峰值后，两者开始呈现负相关。当反应温度由20℃升高至30℃时，升高温度能够增大催化剂的活性，可以有效的降低反应的活化能，促进反应的进行。当温度超过30℃时，升高温度会使si
0.10
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂的活性减小，由于温度过高会使h2o2溶液分解，致使
·
oh浓度减小，副反应发生，降低正反应的反应速率。从图5中能够显著的看出，当水浴温度为30℃时，苯酚废水cod的去除率可以达到峰值，此条件下催化剂的活性是最好的，能够达到最大的催
化效果，去除率最大，达到了82.85％。
[0082]
实施例6、8～10及对比例3研究h2o2用量对苯酚废水cod降解的影响
[0083]
实施例8与实施例6相同，区别在于，在s1中，h2o2用量为1.0ml。
[0084]
实施例9与实施例6相同，区别在于，在s1中，h2o2用量为2.0ml。
[0085]
实施例10与实施例6相同，区别在于，在s1中，h2o2用量为3.5ml。
[0086]
对比例3与实施例6相同，区别在于，在s1中，不添加h2o2。
[0087]
图6为实施例6、8～10及对比例3中h2o2用量对苯酚废水cod去除率的影响折线图：由图6可以看出，随着加入h2o2溶液体积逐渐增加，苯酚模拟废水的cod去除率先呈现正相关，等到达到峰值，两者又呈现负相关，后逐渐趋于平衡。当h2o2溶液加入量较少时，随着h2o2使用量不断增加，
·
oh的生成量增加，但是当加入的h2o2溶液超过1.5ml后，因加入h2o2溶液生成的
·
oh与剩余的h2o2溶液发生了反应，生成
·
oh的速率稍小于h2o2反应消耗的速率，因此降解反应受到影响，si
0.10
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂的降解率有些微减小，当加入的h2o2溶液超过2ml后，生成
·
oh的速率基本等于h2o2溶液反应消耗的速率，因此催化剂的降解率基本不变。由图6可显著的看出，当加入的h2o2溶液为1.5ml时，该苯酚模拟废水cod的去除率能够达到峰值，此时催化剂的活性最好且有利于节约资源，催化效果最好，去除率最大，达到了82.85％。
[0088]
实施例6、11～12及对比例4～5研究ph对苯酚废水cod降解的影响
[0089]
实施例11与实施例6相同，区别在于，在s1中，苯酚废水的ph调节至2.5。
[0090]
实施例12与实施例6相同，区别在于，在s1中，苯酚废水的ph调节至3.0。
[0091]
对比例4与实施例6相同，区别在于，在s1中，苯酚废水的ph调节至2.0。
[0092]
对比例5与实施例6相同，区别在于，在s1中，苯酚废水的ph调节至4.0。
[0093]
图7为实施例6、11～12及对比例4～5中ph对苯酚废水cod去除率的影响折线图：由图7可以看出，随着苯酚废水ph的逐渐增大，苯酚模拟废水的cod去除率先呈现正相关，等到达到峰值后，两者又呈现负相关。当ph较小时，溶液中的h
+
浓度较大，抑制了苯酚分解反应的正向进行，而当ph较高时，溶液中oh
－
会影响苯酚在催化剂表面的吸附分解。由图7可清楚的看出，当苯酚废水的ph为3.5时，该苯酚模拟废水cod的去除率达到了峰值，此时催化剂的活性是最好的，能达到最大的催化效果，去除率最大，达到了82.85％。
[0094]
研究实施例1～3及对比例1不同si含量的催化剂对苯酚废水cod降解的影响
[0095]
由于实施例6所采用的催化剂为实施例2中si
0.10
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂，因此，将实施例6作为实施例2的降解处理试验，同时，按照实施例6方法测定实施例1中si
0.05
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂、实施例3中si
0.20
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂、对比例1中fe/γ
‑
al2o3催化剂对苯酚废水cod降解效果。
[0096]
图8为实施例1～3制出的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂及对比例1制出的fe/γ
‑
al2o3催化剂对苯酚废水cod去除率的柱形图：由图8可知，当si、fe的质量比为0.1：1时，即实施例2制出的催化剂对苯酚废水cod的去除率最大，达到82.85％，催化氧化效果最佳；同时，实施例1～3制出的si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂对苯酚废水的降解效果也明显优于对比例1的fe/γ
‑
al2o3催化剂，这说明了si元素掺杂对于fe/γ
‑
al2o3催化剂的催化活性具有较大地提升作用，而当si、fe的质量比为0.2：1时，由于过量的正硅酸四乙酯加剧了水解反应，使催化剂表面的sio2含量过高，反而对fe元素或fe
3+
具有一定的包埋遮蔽作用，降低了其催化活性。
[0097]
实施例4～12首次以si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂作为非均相催化剂，催化湿式氧化含酚废水，在低温常压条件下即可快速高效降解酚类化合物，当反应温度为30℃，苯酚废水ph为3.5，加入1.5ml质量浓度为30％的h2o2溶液，催化剂中si元素与fe元素的质量比为0.1，催化剂的加入量为0.15g时，能有效降低反应的活化能，高效催化降解含酚废水，cod去除率达到82.85％。
[0098]
实施例1～12中si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂首次以si元素为助催化剂，以fe元素为活性组分，以γ
‑
al2o3为载体，对含酚废水cod具有良好的降解效果，易于分离，可二次使用，有效地降低废水处理成本，有利于可持续发展，其作用机理为：
[0099]
si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂+h2o2→
o2+h2o+
·
oh
[0100]
rh
→
r
－
+h
+
[0101]
r
－
+
·
oh
→
co2+h2o(r表示酚类物质)。
[0102]
由于si元素的掺杂大幅度提高催化剂对酚类化合物的催化降解效果，一方面，由于si元素最外层有空轨道，空轨道能够接受电子对，使催化剂表面呈lewis酸性质，进而改变催化剂表面的酸碱性，使si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂具有亲电子性质，而酚类化合物作为电子对供体，因而使si
‑
fe/γ
‑
al2o3催化剂对酚类化合物具有高度选择性和催化活性，进而有效提高其对含酚废水的催化降解效果；另一方面，由于正硅酸四乙酯的部分水解，在γ
‑
al2o3载体表面形成介孔sio2微相结构，进一步提高催化剂的比表面积及其对酚类物质的吸附性能，使催化剂与酚类物质充分接触，进而提高催化降解效果。
[0103]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。