CuO/MIL(Cr,Cu)复合材料的制备及其类芬顿催化降解苯酚性能研究

采用水热煅烧法合成CuO/MIL(Cr, Cu)非均相类芬顿催化剂,对CuO/MIL(Cr, Cu)复合材料进行了XRD、FT-IR、SEM、XPS、BET等表征,结果表明CuO均匀分散在金属有机框架MIL(Cr, Cu)的表面。对不同催化剂催化降解苯酚的性能进行比较。结果表明,当催化剂用量为0.3 g/L,H₂O₂浓度为50 mmol/L,pH=6,初始底物浓度为30 mg/L时,CuO/MIL(Cr, Cu)复合材料对苯酚的降解效果可达100%,降解效果优于CuO、MIL-101(Cr)。通过自由基猝灭实验和EPR测试等证明·OH是催化体系主要的活性自由基,并给出其可能的催化降解机理。CuO/MIL(Cr, Cu)复合材料可在近中性条件下降解酚类污染物,具有良好的应用前景。     

Fe/S耦合催化剂的合成及其芬顿催化性能

采用低温真空冷冻干燥方法,以FeSO₄和Na₂S为原料合成了含NaFe₂OH(SO₃)₂·H₂O、FeS和FeS₂等主要成分的复合物芬顿催化剂,采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征,并以苯酚为目标污染物,研究该催化剂对苯酚的催化降解性能. 结果表明:在催化剂投加质量浓度为0.3 g/L,H₂O₂初始浓度为50 mmol/L和pH为4.0的条件下,1 g/L的苯酚在反应30 min时的去除率为97%. 这说明该芬顿催化剂对高质量浓度苯酚的去除性能良好,在有机污染物的去除领域具有重要的应用前景.     

Cu-Mn-Zn复合物的制备及其处理含酚废水的研究

文章通过共沉淀法制备了Cu-Mn-Zn复合金属氧化物,并通过X-射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对其进行了表征。以合成的Cu-Mn-Zn复合金属氧化物作为催化剂,采用湿式催化过氧化氢氧化法(CWPO)催化氧化模拟苯酚废水。进行了单因素条件实验和正交实验,结果表明当模拟苯酚废水初始质量浓度为1 000mg/L时,较适宜的催化氧化工艺条件为:催化剂投加量为0.5g/L、20%H2O2投加量为35mL/L、反应时间为2h、反应温度为50℃。此条件下的4次重复实验结果显示,废水中挥发酚的平均去除率高达98.48%,CODCr的平均去除率高达93.77%。     

金属酞菁负载分子筛对孔雀石绿的降解

采用浸渍法制备了4种负载型金属酞菁催化剂:MCM-41-α-(C5H11O)4PcCo(Ⅱ)[Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)].并在室温(25±1℃)中性以及可见光条件下,考察了上述催化剂中心金属、催化剂用量、H2O2浓度以及重复利用方面对孔雀石绿降解速率的影响.研究结果表明:4种催化剂均具有良好的催化性能,在相同条件下, MCM-41-α-(C5H11O)4PcCo的催化效果最好,并且其浓度在0.7g/L(质量为20mg),H2O2浓度为10mmol/L条件下,孔雀石绿在10min内降解率可达92%.对重复性的研究表明该种负载催化剂具有良好的重复利用性     

α-Fe2O3/CuO/rGO非均相芬顿催化剂的制备及其降解苯酚的性能

采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯(GO),与FeSO₄在120 ℃下回流还原,再通过浸渍Cu(NO₃)₂、煅烧得到α-Fe₂O₃/CuO/rGO非均相芬顿催化材料,并对材料进行扫描电子显微镜(SEM)表征和X射线粉末衍射(XRD)分析.以苯酚为目标污染物,研究α-Fe₂O₃/CuO/rGO复合材料对苯酚的催化降解性能.结果表明:在pH=5.8,双氧水的初始浓度为40 mmol/L,催化剂投加量为1.0 g/L条件下,降解90 min时,α-Fe₂O₃/CuO/rGO对0.1 g/L苯酚的去除率达到100%;在降解180 min时TOC的去除率约70%,说明α-Fe₂O₃/CuO/rGO对苯酚有较高的矿化效率,是一种具有应用前景的芬顿催化剂.     

Fe(Ⅲ)-草酸配合物光分解降解苯酚的研究

文章研究了Fe( )-草酸配合物在可见光及太阳光照射下,对苯酚的光解降解作用。结果表明,在pH=5.0、cFe( )=0.040mmol/L、cH2C2O4=1.44mmol/L(草酸分3次加入)及光照3h的条件下,20mg/L的苯酚的降解率为91%。溶液pH值、铁与草酸浓度比和苯酚浓度均对降解效果产生影响。     

UV辅助CNT-TiO2活化过硫酸氢盐降解苯酚

通过湿浸渍法制备得到非均相催化剂碳纳米管-二氧化钛(CNT-TiO_2),构建了紫外光(UV)辅助下的CNT-TiO_2催化活化过硫酸氢盐(PMS)体系.利用X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)对催化剂进行表征,结果表明复合催化剂中TiO_2属于光催化活性较优的锐钛矿晶型,对紫外光(λ380 nm)有明显吸收.以苯酚作为目标污染物考察该体系的降解性能,结果表明,浓度为10 mg/L的苯酚60 min时降解率可达90%,对应一级动力学常数为0.034 min~(-1).对复合催化剂中的CNT掺杂量进行优化,结果表明,当CNT质量分数为1.0%时,对应UV/PMS/CNT-TiO_2体系降解苯酚效果最优.在反应中,光催化TiO_2产生光生电子,电子通过CNT的传递,可增强PMS的活化,进而提高该体系对苯酚的降解能力.     

不同树脂负载铁(Ⅲ)活化H_2O_2降解有毒有机污染物

将不同类型树脂(大孔强碱性阴离子交换树脂D201、螯合树脂D401、大孔强酸性苯乙烯阳离子交换树脂D001)负载铁(Ⅲ)作为光催化剂,在可见光(≥420nm)照射下,通过外加H2O2光催化降解罗丹明B(Rhodamine B,RhB).结果表明,在可见光和pH=6.2条件下,螯合树脂D401负载铁(Ⅲ)光催化剂具有最好的光催化活性.该催化剂对RhB降解的最佳条件为:催化剂用量400mg/L,H2O2浓度7.49×10-4 mol/L.并且,该催化剂在可见光条件下对无色小分子二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP)也具有良好的光催化降解活性,表明其具有可见光催化活性.同时,跟踪测定了螯合树脂D401负载铁(Ⅲ)光催化剂在RhB降解过程中羟基自由基(·OH)的变化,结果表明光催化机理涉及·OH氧化历程.     

水溶液中苯酚在阳光下催化氧化降解的初步研究

介绍了一种以加碳焙烧法改性的膨润土作载体,用溶胶O凝胶法制备的新型TiO2OAg 复合催化剂。研究了该催化剂在阳光下对水样中苯酚的催化氧化降解条件、影响因素和降解率。结果表明,该催化剂有较高的催化氧化活性,在通入空气的条件下,对pH = 4. 0 ,浓度为5 mg/ L 的苯酚水样处理3 h ,其苯酚去除率可达98 %左右。该催化剂性能稳定,易于沉降分离,回收后经高温活化,可反复多次使用,为高效、经济地利用日光催化氧化含酚废水的进一步研究提供了实验依据。     

ZnO/Fe2O3光催化降解苯酚

用浸制法制备,ZnO/Fe2O3为光催化剂,日光灯为灯源,以苯酚降解为探针反应,考察了不同ZnO负载量对ZnO/Fe2O3为光催化剂的活性的影响,并考察不同光源,催化剂用量,苯酚的初始浓度,溶液的PH值和降解温度对苯酚光催化降解过程的影响.结果表明,ZnO负载量的最佳量为3%,最佳的工艺条件是苯酚浓度是20mg/L,催化剂用量为0.05g,PH值为13时在常温下用日光灯光照射,能较好地降解苯酚.     

萃取-催化氧化处理工业苯酚废水

文章以磷酸三丁酯为萃取剂,络合萃取处理工业酚醛树脂的高质量浓度含苯酚废水,再以自制的纳米铁氧化合物为催化剂,过氧化氢为氧化剂,催化氧化降解萃取后的含苯酚废水。结果表明:萃取剂萃取废水后,苯酚的质量浓度从2 145mg/L降至135mg/L;再经过催化氧化,苯酚质量浓度进一步降至10mg/L,可达到下一步生化法处理含酚废水的基本要求。     

CeO_2-MnO_x/CF对甲苯的催化氧化性能

为提高Ce基催化剂对挥发性有机物(VOCs)的催化氧化性能,采用超声辅助浸渍法制备CeO_2-MnO_x/CF复合氧化物催化剂,以甲苯为探针分子,考察制备条件和反应条件对催化剂甲苯催化氧化活性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析仪(XRD)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)等对催化剂的形貌结构进行表征。研究结果表明:CeO_2-MnO_x/CF催化剂比表面积高,孔容大,活性组分在载体上高度分散,双组分间具有协同催化作用;在铈锰物质的量比为2:3、活性组分负载量为14%(质量分数)、空速为22.5 L/(g·h)、甲苯初始质量浓度为1 g/L条件下,CeO_2-MnO_x/CF催化剂的甲苯催化氧化活性最高,228℃下2Ce3Mn/CF催化剂对1 g/L甲苯的催化降解率可达到90%。     

α-Fe2O3晶面调控及其非均相光芬顿催化降解甲基橙特性

针对非均相光芬顿中两相传质阻力导致催化性能较低的缺陷,采用水热法制备了α-Fe₂O₃{110}/{113}晶面不同暴露比例的催化剂。采用X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM/HRTEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及紫外可见固体漫反射(UV-vis DRS)对催化剂进行表征分析,分别考察了H₂O₂浓度、催化剂投加量、甲基橙初始质量浓度以及初始pH对其催化降解甲基橙的影响,结果表明：FeCl₃·6H₂O浓度为33 mmol/L,摩尔比FeCl₃·6H₂O∶NaH₂PO₄∶NaF为1∶1∶15,180℃反应24 h所得α-Fe₂O₃催化性能最佳,在H₂O₂浓度为20 mmol/L,催化剂投加量为200 mg/L,甲基橙初始质量浓度为40 mg/L以及初始pH=5的条件下...     

流态化TiO2/AC光催化降解水中苯酚的研究

以粒状(颗粒尺寸为4～8 mm)活性炭为载体,采用溶胶-凝胶法制备了负载型TiO2/AC光催化剂,并采用XRD、SEM对催化剂的晶型结构和形貌进行了表征.选择苯酚为降解对象,考察了溶液的初始pH值对苯酚溶液光催化降解的影响及催化荆的稳定性.结果表明:所制备光催化剂中的TiO2为锐态矿型和金红石型的混晶型结构,且为分布均匀的纳米白色簇状颗粒;在苯酚质量浓度ρ0=100 mg/L,苯酚液体积V=100 mL,催化剂投加量mc-0.5 g,紫外光光强I=4.9mW/cm2,pH=4,λ=365 nm的实验条件下,经过2.5 h的光催化降解反应,苯酚的去除率接近90%,矿化率达到68%.     

Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂制备条件对其催化降解含聚丙烯酰胺废水活性的影响

以Fe2O3为活性组分,γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了Fe2O3/Al2O3催化剂,并将其用于催化降解模拟聚丙烯酰胺(PAM)废水.考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,得出最佳制备工艺条件为:以Fe(NO3)3水溶液为浸渍液、活性组分负载量20%、焙烧时间3 h、焙烧温度500℃.在温度为60℃、pH=7.0、催化剂加入量为2 g/L,H2O2的质量浓度为0.6 g/L的条件下对质量浓度为400 mg/L聚丙烯酰胺废水进行降解,反应90 min后废水中聚丙烯酰胺相对分子质量降解率最高可达90%以上,CODCr去除率达86%,显示出了较高的催化活性.Fe2O3/Al2O3催化剂经过多次重复使用,催化活性基本没有降低,使用寿命长.     

锰基催化剂催化臭氧氧化有机污染物研究

为制备连续流条件下具有高活性和稳定性的臭氧氧化催化剂,采用氧化还原沉淀法制备了锰基负载型催化剂(Mn-CeOx/γ-Al2O3、Mn-FeOx/γ-Al2O3、Mn-CoOx/γ-Al2O3),对其进行表征分析,考察催化剂在苯酚降解过程中的催化活性和稳定性,探究催化臭氧氧化反应机理.结果表明:连续流中n(Mn)/n(Ce)为2:1的Mn-CeOx/γ-Al2O3在催化臭氧氧化降解苯酚时催化活性最佳,TOC去除率达到80.2％,水力停留时间3.3 min、气相臭氧浓度10.3 mg·L-1、溶液初始pH 9为最佳反应条件.经过6次重复实验后苯酚的TOC去除率仍高达79.6％,溶液中活性组分溶出量几乎可以忽略不计.Mn-CeOx/γ-Al2O3催化剂在催化臭氧氧化降解草酸、对硝基酚的过程中也表现出较高的矿化效率,T OC去除率在77％ ～83％,该催化剂具有广谱适用性.电子顺磁共振波谱证明催化臭氧氧化反应体系中产生的活性氧物种为瞯OH,Ce的引入有利于提高Mn-CeOx/γ-Al2O3催化剂中Mn4+与晶格氧的含量.     

N-117负载Fe(Ⅱ)非均相芬顿体系催化降解对氯苯酚

N-117负载铁催化剂能有效催化芬顿反应,铁溶出率低。采用N-117负载非均相芬顿体系催化降解对氯苯酚,研究了初始pH、过氧化氢质量浓度、氯离子质量浓度和腐殖酸质量浓度对对氯苯酚去除效率和催化剂稳定性的影响。结果表明:N-117负载Fe(Ⅱ)催化剂能有效催化降解对氯苯酚,拓宽芬顿反应使用pH范围,降低氯离子催化芬顿反应的抑制效果。当初始pH=9.0时,反应300min对氯苯酚降解率可达87.3%。随着初始pH升高,催化反应速率下降。过氧化氢初始质量浓度为100mg/L,反应20min,对氯苯酚降解率可达95.6%,溶出总铁质量浓度为0.67mg/L;过氧化氢继续增多时,受到高价铁基团和传质速率的限制,对氯苯酚降解速率不随过氧化氢质量浓度升高而加快。氯离子质量浓度在0～500mg/L内升高时,反应60min对氯苯酚降解率能达到87.0%以上,但铁的溶出显著增加,对氯苯酚降解速率减慢。腐殖酸质量浓度由0升高到25mg/L时,反应60min溶出总铁质量浓度由0.67mg/L升高至9.4mg/L,总铁溶出率不高于4.7%,对氯苯酚降解率仍能达到90.2%以上。催化剂使用后负载铁发生团聚,但膜骨架未被氧化破坏。     

磁性煤矸石地质聚合物类芬顿降解苯酚

以煤矸石为原料，制备出磁性煤矸石地质聚合物(Fe₃O₄-CGGP),研究了其类芬顿氧化降解苯酚的性能和机制。表征显示，粒径为10～20 nm的Fe₃O₄均匀分散在煤矸石地质聚合物(CGGP)表面形成Fe₃O₄-CGGP,Fe₃O₄-CGGP的饱和磁化强度达到35.68 emu/g,这表明Fe₃O₄-CGGP具有良好的催化活性和磁响应性能。将其应用于降解苯酚废水，实验探讨了pH值、催化剂投加量、H₂O₂投加量以及苯酚初始浓度等条件对苯酚降解过程的影响。实验表明：反应最适宜pH值为3.5,催化剂最佳投加量为0.5 g/L,H₂O₂最佳投加量为10 mmol/L,在最优条件下60 min对苯酚去除率可达到100%.自由基淬灭实验认为在Fe₃O₄-...     

工业废催化剂(FJC)对橙黄Ⅱ催化氧化的研究

以偶氮染料橙黄II为探针分子,考察了工业废催化剂(FJC)催化H2O2氧化降解高浓度有机污染物的催化活性,考察了有机溶液的初始pH值、H2O2浓度、FJC用量、反应温度对橙黄II脱色率的影响.实验结果表明,FJC具有较好的催化氧化降解活性,而且具有良好的稳定性,可以多次重复利用.当染料质量浓度为100mg/L、pH为3.0、催化剂量为2g/L、H2O2浓度为20mmol/L,反应温度为70℃,反应时间为60min时,橙黄Ⅱ脱色率可达93.4%.     

氯过氧化物酶与苯酚降解菌株的协同降解动力学研究

氯过氧化物酶(CPO)催化苯酚与H_2O_2发生过氧化反应生成邻苯二酚,能减轻苯酚对降解菌株的抑制作用,加快降解菌株对苯酚的生物降解.实验结果表明:在2 h内适量的H2O2存在时10 U/L的CPO可以使300 mg/L苯酚降解率达到67.85%,而CPO与降解菌株协同作用下苯酚降解率则可达到70.72%,比单一菌株降解率8.52%提高了62.2%.在降解体系中补充邻苯二酚进一步揭示了CPO氧化苯酚的中间产物有利于菌体细胞形成共基质效应,提高细胞的苯酚生物降解效率.降解动力学分析显示:在苯酚质量浓度为100~1 200 mg/L时,CPO与菌株协同降解体系的最大比降解速率qmax=0.000195 h-1,基质饱和常数Ks=1.0501 mg/L,基质抑制常数KI=5.1272 mg/L.