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.     

非均相Fenton反应催化剂Fe2O3/γ-Al2O3的制备及其性能

采用等体积浸渍法制备非均相Fenton反应催化剂Fe2O3/γ-Al2O3,以对羟基苯丙酸为降解目标物,考察了γ-Al2O3粒径的大小、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间、负载量等因素对催化剂催化活性的影响.通过热重、XRD、电镜扫描对催化剂形貌和特征的分析以及催化反应的结果分析可知,在γ-Al2O3上负载了催化剂Fe2O3,但Fe2O3并不均匀,在γ-Al2O3为100~120目,负载量为11.7%,浸渍10,h,焙烧温度为550,℃,焙烧4,h,与60,mg/L的对羟基苯丙酸反应60,min的条件下,催化剂的活性最好,对羟基苯丙酸的去除率可达到70.26%.重复实验说明催化剂的稳定性较好.     

超声辐射制备Fe3+/γ-Al2O3催化剂催化降解含酚废水

应用超声辐射法和浸渍法制备了Fe^3＋／γ-Al2O3催化剂，并进行了非均相Fenton试剂反应以降解含酚废水；比较了两种不同方法制备的非均相催化剂的催化性能，并用XRD和XPS技术对Fe^3＋／γ-Al2O3催化剂进行了表征．研究结果表明：超声辐射法制备的Fe^3＋／γ-Al2O3催化剂具有较高的催化活性，其对苯酚的降解率和降解速率大约为浸渍法的两倍；XRD测定结果表明，催化剂催化降解活性的高低与Fe^3＋／γ-Al2O3表面上的分散状态有关；XPS分析结果表明，超声辐射法制备的催化剂其Fe3O4的衍射峰略低且弥散，半峰宽也较宽，这表明此时Fe3O4在载体上主要以小颗粒高分散状态存在，或是以非晶态的不定形状态存在，这有利于催化剂活性的提高．     

S_2O_8~(2-)/CaO·Fe_2O_3光催化降解罗丹明B的研究

采用共沉淀法合成新型催化剂S2O28-/CaO.Fe2O3粉体。用红外光谱对其结构进行表征,并考察了助催化剂H2O2的用量、催化剂的投加量以及不同光源对罗丹明B溶液催化降解的影响。实验结果表明,所研制的S2O28-/CaO.Fe2O3粉体为固体超强酸,粒径处于纳米数量级,且其在紫外光区556 nm处有个紫外特征峰。在浸渍液(NH4)2S2O8浓度为0.5 mol/L、S2O28-/CaO.Fe2O3投加量为0.03g/25 mL、H2O2用量为1.00 mL/25 mL下,对浓度为0.6 g/L的罗丹明B溶液在自然光下静置1 h,其降解率可达99.2%。同时还初步探讨了催化降解过程中物理现象与化学性质分析、酸中心的形成机理及催化剂失活的可能原因。     

纳米Cu/γ-Al_2O_3催化剂制备与选择催化还原NO性能

采用NH4Al(SO4)2、NH4HCO3和NH3.H2O为原料沉淀制备γ-Al2O3,然后浸渍负载活性组分Cu2+,制成纳米Cu/γ-Al2O3催化剂,并考察其催化性能.SEM测试结果表明:制得的纳米Cu/γ-Al2O3催化剂粒径均小于100 nm.活性测试结果表明:在pH值为8.5时制备的γ-Al2O3负载上3%Cu2+的纳米Cu/γ-Al2O3催化剂性能最佳,在275℃时能使NO的转化率达到82.3%,与普通Cu/γ-Al2O3催化剂相比较,最佳活性温度降低了25℃,NO最大转化率提高了31.8%.     

Cu/Ce-Zr-La/γ-Al_2O_3的制备及其三效催化性能

将AlNH4(SO4)2溶液滴入到NH4HCO3和PEG6000的混合溶液中,用沉淀法制备γ-Al2O3载体.然后用等体积浸渍法分别负载上Ce-Zr-La以及活性组分Cu,制备催化剂Cu/Ce-Zr-La/γ-Al2O3.考察该催化剂的三效催化性能,并借助扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等方法研究催化剂活性与结构的关系.实验结果表明:Cu/Ce-Zr-La/γ-Al2O3具有良好的三效催化性能,NO、CO和C3H6的起燃温度都较低,分别为250℃、150℃和300℃;CeO2-ZrO2对载体γ-Al2O3和活性组分Cu具有稳定作用,避免了CuAl2O4尖晶石相的生成;La能够显著提高催化剂的热稳定性.     

催化湿式过氧化氢氧化耦合Fe2O3/Al2O3膜分离处理有机废水

为提高有机废水的降解效率,设计了一种耦合陶瓷管式膜分离和催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)技术的反应器.通过溶胶凝胶法将Fe2O3/Al2O3 催化剂涂覆到陶瓷管式膜基底上.并通过控制PVA的浓度和涂覆次数,将制备的膜孔径优化到超滤范围.在进行的CWPO实验中,优化了pH、温度、压力和H2O2浓度操作条件.实验表明,在20 mmol/L H2O2,pH=6,90℃和0.4 MPa的反应条件下,苯酚在150 min内能完全降解,TOC去除率为70%.5次连续重复实验和溶出测试表明Fe2O3/Al2O3 陶瓷膜具有良好的稳定性和可重复性.该反应器耦合CWPO与膜分离技术为有机废水处理领域提供了新的思路.     

纳米TiO2/γ-Al2O3制备及光催化性质的研究

制备了TiO2/γ-Al2O3负载型纳米复合催化剂,利用XRD,UV-VIS手段对其光降解活性进行表征,考察了TiO2/γ-Al2O3纳米催化剂降解工业废水中的丙烯酸。结果表明：在可见光条件下,TiO2/γ-Al2O3纳米催化剂对高浓度工业废水中的丙烯酸有降解作用。     

LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料对盐酸四环素的光催化性能研究

采用液相还原法在制备Cu2O的前驱体中加入LDH/Fe3O4制备出LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料,将其对盐酸四环素废水进行光催化降解,研究了催化剂的投加量、光照强度、pH值和共存离子对LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料光催化性能的影响,分析了光催化过程中起主要作用的活性基团.结果表明,制备出的LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料具有较好的光催化性能,与单纯Cu2O相比,复合材料能够提高光催化降解的速率和效果.光催化降解盐酸四环素的最佳条件：催化剂的投加量为0.1 g·L－1、光照强度为500 W、pH值为10,对50 mg·L－1盐酸四环素的降解效率达到95.2%.溶液中存在阴离子Cl－和HCO时会降低光催化效率,自由基抑制实验证实光催化过程中·O起主要作用.     

Pd/La_2O_3-CeO_2-Al_2O_3/CC催化燃烧低浓度甲烷的试验研究

采用涂覆-浸渍法制备了Pd/La2O3-CeO2-Al2O3/CC催化剂,测定了其对低浓度甲烷催化燃烧活性。试验表明,Pd/La2O3-CeO2-Al2O3/CC催化剂具有良好的催化活性,Pd负载量大的催化剂活性越好,La2O3对催化剂稳定性有帮助,CeO2的加入可以提高催化活性,空速为10000h-1时,0.5%Pd催化剂的T10为309℃、T90为432℃。     

粉煤灰催化H2O2氧化降解活性艳红X-3B的研究

以某地富含铁的粉煤灰为原料,经两次磁选、湿磨后制得了实验所需的催化剂PFA,采用固体X-射线荧光光谱、粉末X射线衍射及扫描电镜法对样品进行了表征.以活性艳红X-3B为目标污染物,研究H2O2用量、反应溶液pH、催化剂用量及初始质量浓度等因素在常温下对其催化降解效果的影响.结果表明,最佳催化反应条件为:X-3B初始质量浓度150 mg.L-1,PFA用量1 g.L-1,H2O2用量1 mmol.L-1,pH=3.0,反应25 min,对X-3B的去除率可达到95%.PFA是高效的非均相类Fenton催化剂,对高浓度难生物降解的偶氮染料活性艳红X-3B具有优异的催化氧化活性.PFA循环10次实验表明,催化剂重复使用效果好.     

整体多通道Fe-Fe2O3活化H2O2降解苯酚性能研究

采用阳极氧化法成功制备出整体多通道Fe-Fe2O3,并以整体多通道Fe-Fe2O3为阴极,铂片为阳极,外加H2O2,构建非均相芬顿体系,利用电催化作用促进Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)．结果显示：在溶液pH为7,H2O2浓度为1.0 mmol/L,施加电压为-0.4 V的条件下,苯酚去除率在60 min内能够达到96%,这表明整体多通道Fe-Fe2O3是较理想的非均相催化剂．ICP溶出测试结果说明,电催化作用能够有效促进Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),从而提高催化效率．     

负载型Nb2O5对异丁烯与异丁醛缩合反应催化性能

使用Hammett指示剂、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和微反测试等方法考察了负载型Nb2O5-TiO2/γ-Al2O3表面酸性特征和对异丁烯(IB)与异丁醛(IBA)缩合生成2,5-二甲基-2,4-己二烯(DMHD)反应的催化活性.结果表明,催化剂活性与其表面酸特征有关,催化剂表面B酸中心可能是IB与IBA缩合生成DMHD的反应活性中心,但较强的B酸中心导致产物DMHD选择性降低,L酸中心对该反应几乎不起催化作用.将TiO2引入γ-Al2O3表面后,增加了Nb2O5/γ-Al2O3催化剂表面B酸中心酸量,从而提高了催化剂的活性.     

H_2O_2/Fe~(2+)和H_2O_2/Fe~(2+)/UV对废水焦糖色去除

为去除废水中的焦糖色素,采用H2O2/Fe2+和H2O2/Fe2+/UV对焦糖色素去除进行研究.实验考察了H2O2和Fe2+投加量、pH值、反应时间对焦糖色素去除率的影响,在此基础上进一步考察了H2O2/Fe2+/UV对焦糖色素去除效果.结果表明,对于芬顿试剂,H2O2与Fe2+反应的化学计量数为8;pH值为3,反应时间30 m in时,焦糖色的去除效果较好,去除率达到83%.采用H2O2/Fe2+/UV可进一步提高焦糖色的去除效果,去除率可提高到90%.因此采用H2O2/Fe2+或H2O2/Fe2+/UV法获得良好的焦糖色去除效果.     

Fe0 Al0/O2体系氧化处理乙二胺四乙酸水溶液的性能

研发了常温常压下由O2自发还原而产生H2O2和·OH等活性氧(ROS)的Fe0-Al 0/O2绿色高级氧化工艺,以乙二胺四乙酸(EDTA)模拟废水为研究对象,考察了溶液的初始pH值、铝铁的质量比、EDTA的初始浓度等因素对EDTA降解的影响.采用N,N-二乙基对苯二胺-辣根过氧化物酶(DPD-POD)法、苯甲酸捕捉法、氧气吹脱、溶液总有机碳(TOC)的变化以及EDTA的降解产物等证实了H2O2和·OH的原位产生及EDTA的氧化降解机制.结果表明:Fe0-Al 0/O2体系对EDTA的去除率随溶液初始pH的升高而降低,但在pH=3~9范围内,始终具有较好的EDTA去除率;随Al 0∶Fe0质量比增加以及EDTA初始浓度降低,EDTA的去除率增大;在初始pH=9、EDTA初始浓度为0.5mmol·L-1、铝铁的质量比为1∶1的条件下反应3h之后EDTA的去除率达到了90%以上;EDTA主要通过·OH的高级氧化去除,其中间产物为亚氨基二乙酸、甲酸和乙酸,最终被矿化降解为CO2和H2O,3h内TOC去除率达到72.5%.研究表明:Fe0-Al 0/O2体系处理EDTA水溶液,无需外加H2O2,此体系节省运行操作费用,且适用pH范围广.     

非均相湿式催化氧化中H2O2的分解

为了考察催化湿式氧化中H2O2分解的影响因素,以CuO/γ-Al2O3为催化剂,模拟苯酚废水为对象,实验研究了该体系中H2O2分解的动力学规律,系统考察了H2O2加入量、催化剂加入量、溶液pH和温度对H2O2分解的影响.研究结果表明,这4个因素对H2O2的分解均有较大影响,在实际过程中应加以控制,以达到最佳效果.     

FIA光度法对纳米γ-Al_2O_3对V(v)的吸附性能研究

利用一套流动的注射分析系统,研究了纳米γ-Al2O3对V(v)的吸附行为,考察了吸附平行时间、p H值、温度等因素对吸附过程的影响.利用固-液相互作用的方法,求取吸附剂(γ-Al2O3)和吸附质(v)相互作用性能.结果表明,纳米γ-Al2O3对V(v)吸附3 min时基本平衡,在p H=4~11范围可被定量吸附.吸附于γ-Al2O3上的V(v)可以用0.2 mol/L K3PO4和1 mol/L H2SO4混合溶液洗脱,只需5 min,反洗率达95%以上.吸附过程符合Langmuir和D-R等温方程,吸附以离子交换为主.具有较好的拟合,相关系数(r)均大于0.977.     

CeO_2对CuO/γ-Al_2O_3分散及烟气脱硫性能的影响

用分步浸渍法制备CuO/CeO2/γ-Al2O3脱硫吸收催化剂.X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、H2程序升温还原(H2temperature programmed reduction,H2-TPR)和差热天平(thermogravimetric analysis,TGA)等技术分析表明,CuO在γ-Al2O3上的分散阈值为0.042 g/100 m2,CeO2以二维形态(2D-Ce)和团簇三维形态(3D-Ce)存在于γ-Al2O3表面.实验结果表明,CeO2有利于CuO分散,可明显提高CuO/γ-Al2O3吸收催化剂对SO2的吸收总量、吸收速率及其循环使用寿命.     

Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜降解有机染料亚甲基蓝

合成Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜.采用XRD、TEM和磁力线等多种方法对Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜的结构和性能进行表征,并研究Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜对亚甲基蓝的降解作用.结果表明：当溶液中H2SO4加量为25.8mol/L、H2O2加量为2.4mol/L时,用5g/L的复合纤维素膜对1.4×10-5 mol/L的亚甲基蓝溶液进行降解,25min内降解率达到100%.     

Ce改性CuO/γ-Al2O3的稳定性及催化活性研究

以CeO2作为改性添加剂、γ-Al2O3为载体、CuO为活性成分，用分层浸渍的方法制备出负载型CuO—Ceo2／γ-Al2O3湿式氧化催化剂；采用TG—DTA、XRD对其进行表征，研究了Ce的掺杂对载体及活性成分高温稳定性的影响并得出结论：在湿武氧化反应过程中，Ce的掺杂有效抑制了γ-Al2O3向α-Al2O3转变的高温相交，以及活性成分CuO与载体间相互作用形成CuAl2O4昀过程。通过对苯酚的湿式氧化降解实验，获知CeO2的加入可明显提高催化剂活性，其中6％CuO-6％CeO2／1—100％Al2O3的质量组分比对苯酚的催化活性最佳，反应30min，苯酚溶液COD的去除率为91．31%。