催化臭氧化降解土霉素的研究

采用Mn^2 ／MnO2复合催化剂催化臭氧化降解土霉素,结果表明Mn^2 ／MnO2复合催化剂具有较好的催化臭氧化性能．与单独臭氧化相比,反应20min后土霉素去除率由原来的2．4％提高到77．2％,60min后土霉素去除率由原来的44．5％提高到93．6％．Mn^2 ／MnO2催化剂的作用机理是催化臭氧分解产生了高活性的氧化剂——羟基自由基．     

生物质燃料催化氧化燃烧机理

定性实验验证了两种固态催化氧化剂MnO2和KMnO4的催化氧化性能.选取有代表性的生物质燃料秸秆和锯末,探讨了MnO2固相催化氧化燃烧生物质燃料机理.采用热重分析法,对锯末这种生物质燃料在空气氛围中以MnO2为催化剂的燃烧过程进行了对比研究,结果表明,添加MnO2能显著改善生物质燃料的燃烧性能,降低燃料的着火温度,提高燃料的燃烧速度,使燃料的燃烧过程更集中.采用X射线衍射分析法, 证明了燃烧过程中氧化还原反应的发生.     

MnO_2-CuO-CeO_2复合催化剂的制备及处理化工集装罐清洗废水的应用

针对非均相贵重金属催化剂成本高,非均相过渡金属催化剂性能良好、成本低,但使用寿命短、易流失的特点,研制高效复合MnO2-Cu O-CeO2非均相过渡金属催化剂.采用正交实验对催化剂制备过程中的n(Cu)∶n(Mn)、Ce的摩尔分数、焙烧温度、焙烧时间进行探讨,确定最佳制备条件,并对其结构和组成通过扫描电镜分析、X射线衍射分析及热重分析进行表征.用该催化剂催化氧化模拟苯酚废水,对催化剂用量、氧化剂H2O2用量、反应温度、反应时间进行优化,确定最佳反应条件并利用其进行降解化工集装罐清洗废水的应用研究.研究表明催化剂MnO2-Cu O-CeO2的最佳制备条件为:n(Cu)∶n(Mn)=4∶6、Ce的摩尔分数为10%、焙烧温度为600,℃、焙烧时间为4,h.催化氧化法处理苯酚废水的最佳工艺参数:催化剂用量0.8,g/L、H2O2用量与COD比值为3、反应温度170,℃、反应时间1,h.化工集装罐清洗废水COD去除效果显著,COD去除率达到95%左右.     

双核铜配合物形成的金属胶束模拟过氧化物酶催化过氧化氢氧化苯酚的研究

合成和表征了一种双核铜配合物Cu2(oxheel).该配合物和胶束形成的金属胶束被作为人工过氧化物酶用于催化过氧化氢氧化苯酚的反应.研究了双核铜配合物金属胶束催化苯酚氧化反应的机理,并建立了金属胶束催化苯酚氧化的动力学数学模型;讨论了过氧化氢/催化剂摩尔比、体系温度和体系酸度对催化反应速率的影响.     

双核铜配合物催化过氧化氢氧化苯酚的研究

合成了Cu2(oxheel)双核铜配合物;研究了它作为过氧化物酶在缓冲溶液中以及在两种不同的表面活性剂胶束中催化过氧化氢氧化苯酚的反应;建立了金属配合物催化苯酚氧化的动力学数学模型;讨论了过氧化氢/催化剂摩尔比、体系温度、体系pH和胶束微环境对催化反应速率的影响.并对双核铜配合物催化苯酚氧化反应的机理进行了讨论.     

双核铜配合物催化过氧化氢氧化苯酚的研究

合成了Cu2(oxheel)双核铜配合物;研究了它作为过氧化物酶在缓冲溶液中以及在两种不同的表面活性剂胶束中催化过氧化氢氧化苯酚的反应;建立了金属配合物催化苯酚氧化的动力学数学模型;讨论了过氧化氢/催化剂摩尔比、体系温度、体系pH和胶束微环境对催化反应速率的影响.并对双核铜配合物催化苯酚氧化反应的机理进行了讨论。     

非均相催化氧化降解苯酚中间产物分析及机理的初步研究

利用高效液相色谱分析了非均相催化剂催化氧化降解苯酚的中间产物,考察反应过程苯酚降解中间产物的变化规律,初步探讨非均相催化氧化降解苯酚的反应原理和途径.结果表明:降解中间产物主要有对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚和苯醌;催化剂本身并没有降解苯酚活性,是通过在其表面催化H2O2形成氧化性极强的氢氧自由基HO,HO氧化降解苯酚为不同的降解产物.     

新生态MnO2对废水中苯酚的吸附研究

本研究以化学法合成的新生态MnO2 作吸附剂,对水中苯酚进行吸附研究,探讨影响吸附的因素和吸附机理.结果表明:新生态MnO2 对苯酚的吸附率大,其中吸附前溶液的pH值是影响吸附的主要因素.用50mg的新生态MnO2,调节吸附前pH值为2.0,处理100mg/L的苯酚模拟废水去除率可达80%.     

Cu担载量对Cu/ACF吸附-催化氧化苯酚性能的影响

采用等体积浸渍法成功制备了活性炭纤维负载铜(Cu/ACF)催化剂,运用XRD、ICP-AES、XPS、TG-MS以及N_2吸附等方法对Cu/ACF吸附-催化剂进行表征,并探讨了催化剂中Cu担载量对苯酚催化氧化的影响.结果表明:ACF自身没有催化氧化苯酚的活性;Cu担载量分别为1%和3%的Cu/ACF在苯酚吸附饱和后的催化氧化过程中,氧化产物以某种中间化合物形态残留在催化剂表面,随着温度的升高最终将与炭纤维一起烧蚀;Cu担载量为5%的Cu/ACF所吸附的苯酚可被氧化成CO-_2和H_2O,初始氧化温度为315℃,5次循环吸附-催化氧化后苯酚吸附量趋于稳定,表现出良好的稳定性.     

Fe/AC催化剂对苯酚模拟废水的催化湿式氧化

采用浸渍法制备了Fe/AC(活性炭)系列催化剂;用苯酚的湿式催化氧化作为模型反应,研究了催化剂的催化性能.结果表明,在pH=3.0,常压和90℃的反应条件下,Fe(5%)/AC催化剂具有相对较优的对苯酚废水的催化氧化活性,该催化剂对苯酚模拟废水的化学需氧量(COD)去除率约为70%.通过催化剂表征,表明该催化剂活性与其表面性质存在一定的关系.     

介孔二氧化锰制备及其催化臭氧氧化草酸研究

采用纳米刻蚀法制备了介孔二氧化锰臭氧催化剂,并考察了其催化臭氧氧化降解草酸的性能.该催化剂高比表面积(142m~2·g~(-1))的有序纳米棒有利于催化剂活性位点的暴露和物质的吸附,从而增强了催化剂的催化活性.羟基自由基是催化臭氧氧化过程中产生的主要活性氧物种,该催化剂的羟基自由基产率是非介孔二氧化锰的2倍;朗缪尔吸附模型表明该催化剂对草酸的吸附能力是非介孔二氧化锰的9.42倍;该催化剂催化降解草酸的准一级反应动力学常数是非介孔二氧化锰的3倍.     

催化剂载体对催化臭氧化活性的影响

为了制备高效稳定的催化臭氧氧化催化剂,研究了不同载体负载Ru催化剂催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的效果。结果表明:以Ru作为活性组分时,不适合采用SiO2载体;以Al2O3为载体的RuO2/Al2O3催化剂对有机物的吸附较少,催化作用明显,但是氧化过程中会产生铝溶出的问题;而以活性炭为载体的Ru/AC催化剂对有机物吸附能力较强,催化作用明显,具有很好的稳定性和较长的使用寿命,且催化过程中没有金属溶出的问题,是一种非常有潜力的催化臭氧氧化催化剂。     

催化剂载体对催化臭氧氧化活性的影响

为了制备高效稳定的催化臭氧氧化催化剂,研究了不同载体负载Ru催化剂催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的效果。结果表明:以Ru作为活性组分时,不适合采用SiO2载体;以Al2O3为载体的RuO2/Al2O3催化剂对有机物的吸附较少,催化作用明显,但是氧化过程中会产生铝溶出的问题;而以活性炭为载体的Ru/AC催化剂对有机物吸附能力较强,催化作用明显,具有很好的稳定性和较长的使用寿命,且催化过程中没有金属溶出的问题,是一种非常有潜力的催化臭氧氧化催化剂。     

The mechanism of Fe （Ⅲ）-catalyzed ozonation of phenol

Fe (III)-catalyzed ozonation yielded better degradation rate and extent of COD (Chemical Oxygen Demand) or oxalic acid as compared with oxidation by ozone alone. Two parameters with strong effects on the efficiency of ozonation are pH of the solution and the catalyst (Fe(3+)) dosage. The existence of a critical pH value determining the catalysis of Fe (III) in acid conditions was observed in phenol and oxalic acid systems. The best efficiency of catalysis was obtained at a moderate concentration of the catalyst. A reasonable mechanism of Fe (III)-catalyzed ozonation of phenol was obtained based on the results and literature.     

用硅钨酸催化臭氧氧化降解聚乙烯醇模拟废水

以臭氧氧化不易生物降解的聚乙烯醇（PVA）模拟废水, 考察典型杂多酸（HPA）对臭氧氧化的催化作用. 先在3种典型杂多酸中筛选出对臭氧氧化PVA具有催化效果的硅钨酸（HSiW）, 考察反应时间、 臭氧质量浓度、 体系pH值、 催化剂用量和反应温度对PVA去除率的影响, 再通过正交实验确定去除PVA的最佳条件. 结果表明： 体系的pH值对PVA去除率影响最大, 催化剂用量的影响最小; HSiW催化臭氧氧化体系去除PVA的最佳条件为ρ(O₃)=25 mg/L, 反应温度30 ℃, 体系pH=8.3, 催化剂用量250 mg/L, 在该条件下降解反应5 min, PVA去除率即可达98.3%; HSiW未改变臭氧氧化降解PVA的基本途径, HSiW可促进臭氧分解, 生成更多的HO·, 并可催化臭氧与PVA的直接反应.     

新型高级氧化技术在污水处理中的应用

为了能够对污水中有毒难生物降解的有机污染物进行更加有效的处理，采用了一种V-O型高级催化氧化技术，通过试验初步探讨了其催化机理、催化性能和活性及其影响因素。试验结果表明，在自制的6种催化剂中，V-O／SiO2／N2显示了较好的催化性能和活性；其催化机理为催化剂和臭氧反应。生成了氧化性极强的羟基自由基；催化臭氧化时间、催化剂用量、进气臭氧浓度、体系pH值等因素均对降解产生一定的影响。研究结果为该技术在环境保护领域的应用前景提供了可靠的理论根据。     

催化臭氧氧化垃圾渗滤液水质变化的研究

采用CuO为催化剂对臭氧氧化垃圾渗滤液水质变化进行了研究.结果表明:CuO对臭氧氧化垃圾渗滤液反应具有明显的催化作用,最佳催化剂投加量为0.7g/L;BOD5/COD的研究表明臭氧氧化提高了垃圾渗滤液生物降解性;UV254研究显示催化剂存在条件下臭氧氧化可以使废水中不饱和有机物和芳香族化合物快速分解;三维荧光光谱(Excitation-Emission Matrix,EEM)分析结果表明垃圾渗滤液中含有较多类富里酸物质,臭氧氧化后类富里酸物质减少,并产生了新的有机物峰;臭氧氧化作为生物处理的预处理手段时,催化剂的加入能够加快反应速度,缩短反应时间,减少臭氧使用量.     

Fe-Mn-MCM-41分子筛催化臭氧氧化控制含溴水中溴酸盐的生成

采用水热法合成铁、锰双金属掺杂MCM-41(Fe-Mn-MCM-41),并将其用于控制催化臭氧氧化含溴水体中溴酸盐,研究了初始pH、叔丁醇（TBA）、磷酸盐等对溴酸盐抑制效果的影响. 结果表明,当溶液初始pH为5.0～9.0时,溴酸盐生成量随pH值升高而增加, pH = 5.0时催化剂对溴酸盐的抑制率达到85.9%.叔丁醇（TBA）的加入使单独臭氧氧化与催化臭氧氧化中溴酸盐生成量明显降低,当加入0.1 mM TBA后,溴酸盐分别减少67.7%和81.1%. 磷酸盐的加入（1、5、10 mg/L）会降低溴酸盐生成量,当加入1 mg/L磷酸盐时,单独臭氧氧化与催化臭氧氧化两种体系中,溴酸盐抑制率分别达到29.6%和82.5%. 此外,还研究了体系中生成的HOBr与H2O2浓度,结果表明,单独臭氧氧化中次溴酸浓度高于催化臭氧氧化过程,说明催化臭氧氧化过程是通过阻止Br-氧化生成HOBr/OBr-抑制溴酸盐生成; Fe-Mn-MCM-41/O3中的H2O2浓度高于O3过程,而H2O2是一种溴酸盐抑制物,证明了催化剂的加入可以提高对溴酸盐的抑制率. 因此,Fe-Mn-MCM-41是一种可用于控制含溴水体中溴酸盐生成的臭氧氧化催化剂.     

水相中酚的催化氧化脱除

制备了一组离子交换蒙脱石催化剂样品，并以水相中苯酚的氧化降解为探针反应，评价和考察了样品的活性及主要影响因素结果表明，在温和条件下，全部样品均有催化活性，其中Ｎｉ＾２＋－交换蒙脱石的活性最为突出，对于含酚工业废水的治理，以Ｎｉ＾２＋－交换蒙脱石为催化剂的湿式催化氧化法（ＣＷＡＯ）具有潜在实用价值。     

天然水体主要本底成分对催化臭氧氧化草酸的影响

采用浸渍法制备了Fe2O3负载活性炭（Fe2O3/AC）催化剂,考察了Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸的活性以及天然水体主要本底成分对Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸的影响. 结果表明,臭氧氧化草酸过程中Fe2O3/AC显示了良好的催化活性,草酸的去除主要基于催化贡献. HCO3-、CO32-及腐殖酸对Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸体系均有抑制作用. HCO3-和CO32-加入使催化臭氧氧化体系pH升高,进而降低Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸的活性. 此外,HCO3-和CO32-也是羟基自由基抑制剂,HCO3-、CO32-对体系的抑制作用从侧面验证Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸遵循羟基自由基机理. 腐殖酸加入体系后,与草酸形成竞争吸附和竞争氧化,从而抑制草酸的降解.