三相三维电极技术处理偶氮类染料废水研究

以活性炭为载体,通过浸渍法制备了负载锰氧化物的负载型粒子电极。运用自制反应器,利用三相三维电极法处理一定浓度的甲基橙模拟废水,考察甲基橙模拟废水中COD与色度去除的影响因素和处理效果,并初步探讨了甲基橙降解的反应动力学。通过单因素实验确定的最佳实验条件是,电压10V,曝气量为0．8L／min;反应动力学分析可知,降解甲基橙模拟废水的反应符合一级动力学规律。     

功率超声处理甲基橙废水的实验研究

文章以偶氮染料甲基橙为研究对象,进行了超声波降解实验研究。实验结果表明,随着超声时间的延长,甲基橙模拟废水的色度和pH值不断地减小,CODCr的降解率增大;通过添加自由基清除剂对比的实验,推测出超声波降解甲基橙主要是通过.OH等自由基氧化作用;HPLC-MS测量分析结果表明,超声处理后的甲基橙废水中没有检测到稳定的中间产物,甲基橙最终被氧化成二氧化碳和水。     

负载Pt-Bi的石墨烯-活性炭-聚四氟乙烯复合电极电化学降解甲基橙

电化学法通常较生物法更能高效处理难降解有机污染物;但其实用性取决于所采用的电极材料和电解过程的能耗。制备了一种新型的负载Pt-Bi的石墨烯-活性炭-聚四氟乙烯(PTEF)复合电极;并对其进行了表征和电化学性能测试。研究了电极对甲基橙电催化降解效果及其影响因素。结果表明:负载Pt-Bi后,电极电化学性能得到明显提高,其电极比电容增加了7%;甲基橙降解过程与准一级反应动力学模型较吻合,通入空气和施加方波电位均有利于甲基橙的去除;在甲基橙的电化学降解过程中,电催化起主要作用,对甲基橙降解的影响远大于电极自身的吸附作用。在方波电位、不通气体条件下,甲基橙初始浓度为20 mg/L时,电解180 min后甲基橙的去除率达到95.81%,交替进行的氧化还原反应有利于甲基橙的降解。为染料的高效降解提供了一种有效的方法,有望应用于废水中其他难降解有机污染物的处理。     

新型活性炭电极电化学降解甲基橙研究

电化学法通常较生物法更能高效处理难降解有机污染物,但其实用性取决于所采用的电极材料和电解过程的能耗。本文制备了一种新型的负载Pt-Bi的石墨烯-活性炭-聚四氟乙烯（PTEF）复合电极,并对其进行了表征和电化学性能测试,研究了电极对甲基橙电催化降解效果及其影响因素。结果表明：负载Pt-Bi后,电极电化学性能得到明显提高,其电极比电容增加了7 %;甲基橙降解过程与准一级反应动力学模型较吻合,通入空气和施加方波电位均有利于甲基橙的去除;在甲基橙的电化学降解过程中,电催化起主要作用,对甲基橙降解的影响远大于电极自身的吸附作用。在方波电位、不通气体条件下,甲基橙初始浓度为20 mg/L时,电解180 min后甲基橙的去除率达到95.81 %,交替进行的氧化还原反应有利于甲基橙的降解。本文为染料的高效降解提供了一种有效的方法,有望应用于废水中其他难降解有机污染物的处理。     

TiO2/浮珠负载型光催化剂的制备及其光催化性能

为提高光催化降解印染废水的效率,以空心结构微珠(浮珠)为载体,将TiO2溶胶-凝胶负载于表面,制备一系列不同焙烧温度、不同负载次数、具有高催化性能的负载型光催化剂.通过对甲基橙溶液光催化降解实验,研究了焙烧温度、负载次数、甲基橙溶液的初始质量浓度对光催化性能的影响.实验结果表明:500℃焙烧、负载4次时制得的负载型光催化剂催化活性最高,光照反应120 min5、mg/L的甲基橙溶液降解率为69%;降低甲基橙溶液初始质量浓度,其降解速率明显提高.     

高压放电降解甲基橙废水的研究

通过对放电电压、甲基橙浓度、降解时间和溶液电导率等因素的考察,研究了高压放电降解甲基橙废水工艺.研究表明:在输入电压为11.2 kV,高压放电时间为10 min时,甲基橙的降解率能达到99%以上;甲基橙在高压放电下的降解反应属于假一级反应,随着初始浓度的增加,降解速率增加,降解后溶液呈酸性;甲基橙废水的电导率影响甲基橙的降解,随废水电导率增加,甲基橙降解率下降.甲基橙废水经高压放电后,废水的COD降解了87%,降解后水体澄清透明.     

丙酮光敏强化MoO3催化降解甲基橙的研究

以MoO3为光催化剂,丙酮为光敏剂,研究了甲基橙模拟废水的光催化降解反应,并进行了动力学初步研究.结果表明:MoO3对甲基橙模拟废水的光催化降解具有良好的催化活性,其光催化反应速率常数k=10.31 mg.L-1.m in-1.加入丙酮后,丙酮的光诱导作用强化了MoO3的光催化氧化过程,使甲基橙的降解速度加快.动力学研究表明,甲基橙模拟废水的降解速率r与时间t的关系:r=2.33-0.14t-0.024t2 0.002 6t3-9×10-5t4 1×10-6t5-6×10-9t6.     

活性炭负载壳聚糖／纳米CdS复合粒子对甲基橙的脱色作用

用模拟生物矿化法制备了活性炭负载壳聚糖/纳米CdS复合粒子,并用于可见光光催化降解甲基橙染料模拟废水,研究了初始pH值、催化剂投加量、光照情况和催化剂重复使用等因素对甲基橙光解脱色率的影响.结果表明,当pH=2.0,催化剂投加量为1.0 g/L的条件下,对初始浓度为10 mg/L的甲基橙模拟废水进行可见光辐射处理60 min后,脱色率达到97.2%.溶液的pH值对脱色率有显著影响,酸性媒介比碱性媒介更有利于甲基橙染料光解脱色.处理前后的UV-Vis谱图分析表明,活性炭负载壳聚糖/纳米CdS复合粒子可见光辐射处理甲基橙过程中溶液出现脱色,是因为染料发生氧化光降作用.催化剂重复利用5次后,处理60 min对甲基橙的脱色率仍可达84.7%.     

Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2协同催化氧化降解甲基橙

考察pH值、温度、H2O2、Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)添加量对Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2催化氧化降解甲基橙(MO)的影响。提出了羟基自由基降解甲基橙的机理,并通过数据处理得到了甲基橙的降解动力学模型。研究结果表明:Cu(Ⅱ)和Fe(II)对甲基橙的降解存在协同催化效应,处理200 mL质量浓度为1.5 g/L的甲基橙模拟废水的最佳催化氧化条件为:pH 3.0,温度60℃,过氧化氢(体积分数30%)10 g/L,硫酸铜4.0 g/L,硫酸亚铁0.1 g/L,反应速率常数0.943 min-1;Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2催化体系对甲基橙的降解速率高,5 min即可实现对甲基橙的完全降解。     

针-水电极正直流高压放电对甲基橙染料废水的脱色

采用针-水电极反应器,研究正直流高压放电处理甲基橙染料废水的效果.考察了不同放电形式和实验参数下对甲基橙染料废水脱色效果的影响.实验结果表明,电晕放电在处理时间0～25 min脱色效果比击穿流光放电处理效果好,而在处理25 min后击穿流光放电脱色效果好于电晕放电.在电压18 kV、电流15 mA、处理初始质量浓度为40 mg/L的甲基橙溶液30 min时,脱色率达到98％.该反应符合一级动力学反应,反应速率常数为0.127 mg/(L·min).经过放电处理,甲基橙的特征吸收峰(465 nm)强度逐渐减弱并基本消失,分子结构中的偶氮基团与苯环组成的共轭体系被破坏,甲基橙分子被有效降解.     

Cu_2O光催化氧化处理甲基橙废水的效能分析

在太阳光下采用Cu2O光催化剂处理不同质量浓度的甲基橙废水.实验结果表明,Cu2O光催化可以高效降解甲基橙.在反应6 h后,COD质量浓度为392.05 mg/L的甲基橙废水COD降至17mg/L以下,去除率高达95.7%;随着质量浓度的升高,COD去除率略有下降,当COD质量浓度为1264.2 mg/L时,COD去除率降至87%.Cu2O降解甲基橙的最佳投加量为0.6 g Cu2O/g甲基橙.     

自由基降解甲基橙溶液试验

针对含有偶氮类难降解有机物的染料废水具有色度大,生物可降解性低,难于处理等特点,模拟了有典型偶氮结构的甲基橙染料废水,对强电离放电产生的自由基溶液降解甲基橙进行了研究,讨论了pH值、甲基橙溶液初始质量浓度、自由基溶液质量浓度、温度以及反应时间等因素对甲基橙溶液降解性能的影响.结果表明,酸性条件有利于甲基橙溶液的降解,pH=1.5时,自由基氧化降解200 mg/L的甲基橙溶液3 min后,其COD的去除率和脱色率最大值分别达到86.87%和88.53%.对比甲基橙溶液处理前后紫外-可见光谱图的变化,发现经自由基降解后,偶氮键及苯环都受到破坏,大部分甲基橙分子已经氧化分解.     

负载型光催化膜降解高浓度甲基橙溶液

以负载型TiO2／活性炭光催化膜降解高浓度甲基橙水溶液为处理体系，研究了负载膜型与微粉型光催化剂降解活性，考察了催化剂用量、溶液初始质量浓度、溶液pH值等对降解性能的影响。探讨了初始质量浓度对降解反应动力学的影响，确定了降解反应级数为一级，得出了不同初始质量浓度下的反应半衰期表示式。     

甲基橙在复合修饰电极上的电催化氧化

为了更好地处理偶氮类印染废水,采用电化学催化氧化的方法,以具有典型偶氮结构的甲基橙模拟废水为处理对象,使用Ti/Sb-RuO2电极和Ti/Sb-RuO2/Co-Mo电极,分别研究了电流密度、降解时间、极板间距、pH值对甲基橙溶液脱色效果的影响,并优化出最佳的处理条件.实验结果表明:使用Ti/Sb-RuO2/Co-Mo电极在电流密度为100mA/cm3,降解时间为15min,极板间距为1.5cm,pH值为6.0条件下,甲基橙的脱色率可达到95%以上.     

水热合成TiO2纳米棒及其光催化降解甲基橙研究

以锐钛矿TiO2粉末为原料,采用水热法合成了Ti02纳米棒,并利用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜TEM等手段对产品进行了表征.以甲基橙为模拟染料废水,TiO2纳米棒为催化剂,在紫外光照条件下考察TiO2纳米棒的投加量、甲基橙的初始浓度、光照时间、溶液pH值及重复使用次数对甲基橙光降解效率的影响。实验结果表明:TiO2纳米棒的投加质量浓度为0.2g/L,甲基橙初始浓度为10mg/L,pH为5～6;光催化反应3h后,甲基橙的降解率可达96.5%;TiO2纳米棒重复使用5次后,甲基橙的降解率仍然可达85.6%.     

掺(氟)A-TiO2制备及其光催化反应动力学研究

通过水热法制备了氟掺杂A-TiO₂粉末,以甲基橙溶液为污染物,探讨甲基橙的初始浓度C₀、掺氟A-TiO₂用量m、掺氟量χ(摩尔分数)等因素在可见光照下对甲基橙催化降解反应的动力学影响。结果表明：在最佳条件(60 W白炽灯照射、C₀ =0.02 g/L、pH=6、m=0.3 g/L,χ=5%、21℃、t=40 min)下,光催化降解甲基橙的过程为动力学一级反应。     

常温电催化非均相催化氧化技术在污水处理中的应用

为考察一种新型电催化氧化技术对有机染料的降解效果,在低压电场下,利用廉价金属制备的多孔陶粒催化剂电催化处理甲基橙、苋菜红及亚甲基蓝有机染料模拟废水.此外,还进行了电催化降解土霉素的实验.结果 表明,电催化氧化新型废水处理技术对难以降解的有机物具有不错的处理能力,可以作为高毒难降解有机污水的预处理或者深度处理手段.     

铈负载活性炭降解印染废水的实验研究

选取活性艳蓝(KN-R)为模式污染物配制模拟印染废水,绘制模拟印染废水标准曲线,以此为依据计算不同反应条件下的KN-R吸附量。用浸渍法将稀土金属铈负载在活性炭上来提高其对模拟印染废水的处理效率,分别考察了负载量、吸附时间、活性艳蓝的初始浓度、pH值等因素对降解效果的影响。根据实验结果得出结论:吸附时间越长效果越好;金属铈(Ce)负载活性炭更适合处理低浓度的模拟印染废水;pH为5时降解效果较好;金属Ce的最佳负载率为8wt%。使用X射线衍射分析仪和X射线荧光光谱仪对金属Ce最佳负载率时的活性炭分别进行了表征,XRF和XRD分析结果说明铈成功地以立方晶型的形式均匀地分散在活性炭之中。     

活性炭负载Fe_2O_3催化臭氧降解丁香酚

应用制备的活性炭(AC)负载活性组分催化剂催化臭氧处理丁香酚模拟废水,通过扫描电镜、X-射线衍射仪和比表面积分析仪对制备的催化剂特性进行表征,考察了AC负载活性组分的种类和初始pH值、负载量、催化剂加入量对催化臭氧氧化降解丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)(重铬酸盐指数)去除效果的影响,并对降解过程中COD_(Cr)的去除反应动力学进行研究.结果表明:AC表面成功负载了活性组分Fe_2O_3、CuO/Cu_2O、CeO_2、NiO,制备的催化剂(Fe/AC、Cu/AC、Ce/AC、Ni/AC)具有明显的催化活性,显著提高了臭氧氧化降解丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)的去除效果,催化活性从大到小依次为Fe/ACCe/AC Cu/AC Ni/AC;制备的Fe/AC具有最高的催化活性,在pH值为11、负载量为3%、Fe/AC加入量为0.3g/L条件下,反应60 min后COD_(Cr)去除率达到88. 90%,分别比AC催化臭氧处理和单独臭氧处理提高了21. 13%和29. 95%.动力学分析表明,臭氧氧化、AC、Fe/AC、Ce/AC、Cu/AC、Ni/AC催化臭氧氧化处理丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)的降解符合表观二级动力学规律,活性炭负载的活性组分有效提高了反应的动力学速率.     

纳米磁性膨润土复合材料表征及降解甲基橙研究

以纯化膨润土为原料,通过铁盐与膨润土浆液反应制备非均相纳米磁改性Fe3O4/膨润土复合材料,研究其对甲基橙的降解性能。结果表明,纳米磁性颗粒以Fe3O4附载于膨润土上形成磁性集合体,其对甲基橙废水等温吸附符合Langmuir等温吸附模型。在pH为7、温度为25℃、纳米磁性膨润土投加量为1g/L、H2O2投加量为2.5mmol/L、降解时间为120min条件下,对模拟甲基橙废水降解率达96%,CODCr去除率为94.7%,色度去除率为88.8%。