H2O2—Fe^2＋催化氧化法处理制药工业有机废水的初步研究

本文对采用H_2O_2—Fe~(2 )催化氧化法处理有机污染废水进行了初步探索.参照国内外相关课题,研究了H_2O_2用量,FeSO_4用量,pH值和氧化时间对处理效果的影响,选定了氧化处理操作条件,并对制药工业实排有机废水进行了小型处理实验,效果是今人满意的.     

羧基化多壁碳纳米管促进类芬顿体系催化降解苄氯酚

碳纳米管因其独特的物理化学性能和优异的电子传递特性使其成为众多研究工作者在研究高效催化剂及催化剂载体领域关注的热点.以常用消毒剂苄氯酚(CF)为新型污染物的代表,研究了羧基化多壁碳纳米管对类芬顿体系降解苄氯酚的作用,考察了pH、温度、Fe~(3+)和H_2O_2浓度等对反应的影响.结果表明:在pH=4的条件下,适量的羧基化多壁碳纳米管可以提高苄氯酚的去除率,且去除率随着温度、Fe~(3+)和H_2O_2浓度的增加而增加;当[Fe~(3+)]=0.05mmol·L~(-1),[H_2O_2]=1.0 mmol·L~(-1),[CF]=0.02 mmol·L~(-1),[MWCNTs-COOH]=4ppm时,25℃条件下CF降解速率由不加碳纳米管时的0.0047min~(-1)增加到0.1029min~(-1),提升了20多倍.通过自由基淬灭和电子顺磁共振技术来测定反应过程中的活性氧化物种,结果表明羟基自由基(·OH)为主要的活性氧化物种.最后,用飞行时间液相色谱质谱联用仪(TOF5600LC-MS)检测到苄氯酚的三种羟基化中间产物.     

UV/H_2O_2/草酸铁络合物体系处理聚糖木质素钻井废液条件研究

在正交、单因素实验基础上,以H_2O_2投加量、H_2O_2/FeSO_4物质的量比及FeSO_4/K_2C_2O_4物质的量比为自变量,COD_(Cr)去除率为响应量,利用Box-Behnken实验设计对UV/H_2O_2/草酸铁体系去除聚糖-木质素钻井液废液COD的条件进行优化。结果表明:在优化实验条件H_2O_2加量0.75%(体积分数),H_2O_2/FeSO_4物质的量比为3.0∶1,FeSO_4/K_2C_2O_4物质的量比为2.5∶1下,经UV/H_2O_2/草酸铁体系处理后聚糖-木质素钻井液废液的COD_(Cr)去除率为70.51%,与预测值72.08%接近。     

Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子的合成及性质

以Fe_3O_4与[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O(L=pyridine-2-carboxamide)为原料成功合成了Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子.通过透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、荧光光谱仪(PL)和振动样品磁强计(VSM)对Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子进行结构和性质研究,结果表明合成的Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子平均粒径为10.4nm,几乎呈球形,大小较为均匀,室温下显示良好的光学和磁学性能,在黑暗条件下,Fe_3O_4-[(ZnL_2)(H_2O)_2]_2H_2[P_2Mo_5O_(23)]·2H_2O纳米复合粒子能有效吸附有色染料次甲基蓝,该纳米复合粒子在吸附,磁学和生物医学方面都具有潜在应用.     

氧化还原电位指示Fenton反应过程的研究

采用Fenton氧化法处理模拟苯酚废水,研究了氧化还原电位(ORP)与H_2O_2投加量、H_2O_2/Fe~(2+)投加摩尔比和pH等因素的变化,得出最佳控制条件:pH=3,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=10,n(H_2O_2)=15mmol/L.实验发现,pH对Fenton体系中ORP整体变化趋势影响不大,当pH=3~6时,体系中ORP可达到500mV以上;H_2O_2投加量越高,所对应的ORP峰值出现越迟.通过对ORP变化规律的研究,为建立ORP控制Fenton氧化反应系统提供基础.     

UV/Fenton处理三唑磷农药废水

对UV／Fenton氧化降解模拟三唑磷农药废水进行实验研究．通过测定废水COD_(cr)的变化,考察 [Fe~(2 )]／[H_2O_2],H_2O_2投加量、pH值和初始浓度等因素对三唑磷废水处理效果的影响．结果表明,[Fe~(2 )]／ [H_2O_2]=1:20,H_2O_2为理论投加量Q_(th),pH值为5～7时,光解效果较佳,反应速率常数在0．03 min~(-1)以上,COD_(cr)去除率达到90％．对光解过程的分析表明,三唑磷农药废水的UV／Fenton催化降解过程符合拟一级反应动力学模式．     

微波耦合Fe~0/H_2O_2对剩余污泥脱水性能的影响

以污泥比阻(SRF)、泥饼含水率和毛细吸水时间(CST)作为参考指标,系统探讨了微波耦合Fe~0/H_2O_2(MW-Fe~0/H_2O_2)类芬顿反应中初始pH值、微波功率、反应时间、H_2O_2投加量与Fe~0投加量等因素对剩余污泥脱水性能的影响,并通过类比实验阐述了MW-Fe~0/H_2O_2改善污泥脱水性能的作用机理。结果表明:当初始pH值为3、微波功率为400 W、反应时间为150 s、H_2O_2投加量为90 mg/g、Fe~0投加量为60 mg/g时,污泥的脱水性能达到最佳,此时,SRF、泥饼含水率和CST分别降低了90.5%,15.5%和63.3%。污泥胞外聚合物(EPS)组分分析结果表明,紧密型胞外聚合物(TB-EPS)中蛋白质和糖类的减少与污泥脱水性能提高正相关。三维荧光光谱(3D-EEM)显示,TB-EPS中溶解性微生物副产物和色氨酸类蛋白被氧化降解,有利于改善污泥的脱水性能。     

Fenton氧化降解苯胺及机制研究

以苯胺(C_6H_7N)废水为处理对象进行Fenton氧化降解试验,考察pH、H_2O_2投加量、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))比值以及苯胺初始浓度对Fenton降解苯胺的影响,并分析其降解途径.结果表明:苯胺初始浓度为50~200mg·L~(-1),pH=2~4,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=10,n(H_2O_2)/n(C_6H_7N)=10~15,反应60min苯胺去除率达75.4%~87.4%;若苯胺浓度大于600mg·L~(-1),所需反应时间延长且降解率降低.检测发现苯胺降解需经过羟基化、取代、脱氢、开环产酸阶段,其中丁烯二酸为苯胺降解过程中产酸阶段重要的中间产物,且可生化性高,易降解.因此,认为在Fenton预处理苯胺过程中,可将苯胺降解到控制丁烯二酸阶段,以丁烯二酸作为后续生化处理目标污染物的处理方法有利于苯胺的完全矿化.     

Fenton试剂处理甲基丙烯醛生产废水的试验研究

研究了Fenton试剂对甲基丙烯醛生产废水的处理效果,考察了[H_2O_2]/[Fe~2+]摩尔比,H_2O_2初始浓度,pH值,反应时间,温度对废水COD_(cr)去除率的影响,确定了最佳的COD_(cr)去除率条件.结果表明:当pH=2.5,[H_2O2]/[Fe~(2+)]摩尔比为26.4:1,温度为25℃,反应时间为5 h,甲基丙烯醛生产废水COD_(cr)浓度为812 mg/L时,COD_(cr)去除率达71.4%,处理效果良好.     

Fenton试剂对剩余污泥脱水性能的影响

以剩余污泥为研究对象,通过考察p H值、H_2O_2浓度、Fe~(2+)浓度和反应时间等条件对污泥比阻(SRF)、污泥抽虑后泥饼含固率(DS)的影响,研究了Fenton试剂对污泥脱水性能的影响。结果表明:Fenton试剂能够破坏污泥的胶态结构,从而提高污泥的絮凝性,改善污泥的脱水性能。Fenton试剂改善污泥脱水性能的最适宜条件为:Fe~(2+)浓度为0.90 g/L、p H=4.00、H_2O_2浓度为5.00 g/L、反应时间为30 min。当p H=4时,SRF达到最小值6.49×1012m/kg,DS达到最大值27.14%,此时污泥脱水性能最好。当H_2O_2投加量为5.00 g/L时,SRF为5.16×1012m/kg,泥饼DS相对较高,此时污泥相对较容易脱水、脱水程度较高。当Fe~(2+)浓度为0.90 g/L时,SRF值最小为7.24×1012m/kg,污泥相对比较容易脱水。反应时间达到30 min之后SRF基本趋于稳定。     

三聚磷酸二氢铁的制备、性能及应用研究

本文以Fe_2O_3或Fe(OH)_3为原料与H_3PO_4(85％)反应,经中和、溶解和聚合,当P_2O_5/Fe_2O_3(R)≥5,T=250～280℃时,得非晶态三聚磷酸二氢铁(FeH_2P_3O_(10)·2H_2O),T>280℃时,得结晶态的FeH_2P_3O_(10)·2H_2O。FeH_2P_3O_(10)·2H_2O的脱水过程为, FeH_2P_3O_(10)·2H_2O是很好的无毒防锈颜料。     

水热法合成磷酸锰及其表征

以六水硝酸锰和十二水磷酸钠为原料,酸性条件150℃水热条件下反应24 h制备出深绿色MnPO4.H2O颗粒。对产物的结构进行X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),荧光(FL)光谱,红外(IR)光谱等表征。X-射线粉末衍射(XRD)分析表明得到产物为纯净的底心单斜相MnPO4.H2O,显示原料中的正二价的锰离子被氧化为正三价的锰离子;通过扫描电子显微镜(SEM)可以观察到MnPO4.H2O的形貌为边长约15μm的立方体。在水热条件下,Mn(NO3)2的浓度?溶液的pH、反应时间和反应温度对最终产物物相和形貌均有影响。     

H_4PMo_(11)VO_(40)催化氧化2-甲基萘制备甲萘醌

以磷钼钒杂多酸H4PMo11V1O40为催化剂、乙酸为溶剂,用双氧水氧化2-甲基萘制备2-甲基萘醌.实验表明:H4PMo11V1O40具有一定的催化活性.通过正交试验和单因素试验考察了催化剂用量、乙酸用量、双氧水用量、反应时间、反应温度等对收率的影响,获得较佳的合成条件:杂多酸∶2-MN(质量比)=7%,乙酸∶2-MN(质量比)=10.5∶1,双氧水∶2-甲基萘(摩尔比)=4.2∶1,较适宜的温度为40~50℃,反应时间为30 min.     

含吡啶羧酸钐配合物的合成及荧光性能的研究

以SmCl3·6H2 O、2,2忆鄄联吡啶鄄3,3忆鄄二羧酸(H2 bpdc)、对苯二甲酸(H2 bdc)、H2O 为原料,采用水热法合成了一种新的双核吡啶羧酸类配位聚合物[Sm2 (bpdc)(bdc)2 (H2O)2 ]n ,该配合物晶体呈透明片状。讨论了反应物单体配比、溶剂量、不同温度以及体系pH 对配合物合成的影响,确定最佳合成条件为:反应物配比SmCl3·6H2 O、H2bpdc 和H2 bdc 物质的量之比为2颐2颐1,溶剂为5 mL 去离子水,pH =5,160 益恒温72 h,降温速度2 益/ h。X鄄射线单晶衍射、TGA 及荧光性能测试结果表明:该晶体属于单斜晶系,C2/ c 空间群;热稳定性较好,骨架在418 益以下可以稳定存在;具有良好的荧光特性,Sm3 + 离子发生高效辐射跃迁。     

液相法制备纳米二氧化锰

以过硫酸钾（K2S2O8）和硫酸锰（MnSO4.H2O）为反应起始原料,采用液相法制备出了纳米二氧化锰。通过X-射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、激光粒度分析仪等表征手段对所制备的产物进行分析和表征。主要考察了反应时间（t）、pH值以及反应温度（T）对产物结构和粒径的影响,从而找出液相法制备纳米MnO2的最佳反应条件。结果表明,在控制溶液pH值等于1,反应温度为60℃,反应时间为22 h的条件下,可以制得纳米级的纯四方晶系α-MnO2.     

微乳条件下磷酸氢锆催化环己酮液相氨肟化反应研究

针对环己酮(CYC)液相氨肟化制备环己酮肟(CHO)用到昂贵的TS-1催化剂,寻找该反应的新型催化剂是降低其成本的根本方法.以磷酸氢锆为催化剂,聚乙二醇-6000(PEG-6000)为表面活性剂,叔丁醇为助表面活性剂,水为溶剂,构建了新型的微乳反应体系.考察了表面活性剂的种类、表面活性剂的量、催化剂的量、底物物料比、双氧水添加方式、反应温度、反应时间等对环己酮氨肟化反应的影响.结果表明,在环己酮为0.01mol,反应物摩尔比n(CYC)∶n(NH3·H2O)∶n(H2O2)=1∶5∶2.3,催化剂磷酸氢锆0.5g,表面活性剂PEG-6000 1.3g,助表面活性剂叔丁醇2mL,水4mL,双氧水一次性加入,65℃反应3.5h的条件下,环己酮的转化率和环己酮肟的收率可分别达到95.3%和69.1%.     

Ti-MCM-41分子筛对苯酚羟化反应的催化性能研究

本文用自合成的Ti-MCM-41分子筛为催化剂,苯酚和H2O2直接氧化法合成苯二酚。用化学分析和色谱分析来确定H2O2的分解率、利用率、苯酚的转化率、苯二酚的选择性。反应温度70℃、反应时间7h、进料比：n（苯酚）In（H2OM2）=3：1;n（苯酚）／n（Ti-MCM-41）=10：1是较为理想的条件。     

电子激发态CCl2自由基被H2O猝灭的研究

对CCl4/Ar混合气体直流脉冲放电产生CCl2自由基,再用541．52nm激光将电子基态CCl2激励到激发态A1B21（0,4,0）振动态的K＝0能级上,通过检测激发态CCl2时间分辨荧光信号,测得室温下CCl2（A1B1和a^3B1)被H2O分子猝灭的实验结果,用三能级模型分析处理实验数据,获得态分辨速率常数KA和Ka值,利用UMP2（Full）／6－31G（d,p）方法计算了该反应的势能面,揭示了反应的插入和加成－消除机理。     

二硫化镍空心微球的制备和表征

以NiCl2.6H2O和Na2S2O3.5H2O为原料,在150℃较低温度的水热条件下制备了NiS2空心微球,用XRD和SEM对产物进行了表征,NiS2粉体的X射线衍射的衍射峰均与标准衍射图一致(JCPDS:653 325,立方晶系,a=0.567 8 nm),SEM图表明产物是分散较好的空心微球,微球直径为2μm,空心球壁厚为100 nm。并讨论了不同反应条件对产物的影响。     

[（n-Bu）4N]2[X2Mo4O10（OCH3）2]的合成与表征

本文选用醌类配体菲醌和酚类配体1，2-二羟基萘，合成了具有相似结构、通式为[(n-Bu)4N]2[X2Mo4O10(OCH3)2](X=OC10H6O和OC14H8O)的二种四聚钼多酸配合物，进行了元素分析、核磁共振、红外光谱和热重分析等表征．并对菲醌与钼多酸配合时由醌式状态向酚式结构的还原进行了研究和探讨．