纳米结构Mn2O3催化H2O2分解亚甲基蓝的研究

文章以微米球和纳米棒两种形貌的Mn2O3分别作催化剂,用XRD和TEM对其结构与形态进行了表征,研究了它们对H2O2分解亚甲基蓝的催化性能.结果表明,分别以微米球和纳米棒两种形貌的Mn2O3作催化剂,H2O2分解亚甲基蓝的脱色反应均符合一级反应动力学,反应速率常数分别为0.002 24 min1和0.007 24 min-1,Mn2O3纳米棒的催化性能优于Mn2O3微米球.在以Mn2O3纳米棒为催化剂的条件下,研究了亚甲基蓝的初始质量浓度、H2O2的质量分数以及催化剂的用量对亚甲基蓝脱色率的影响.     

H_2O_2对4氯-酚辐射降解动力学的影响

研究了4-氯酚在60Coγ辐照以及γ辐照-H2O2联合作用下的降解反应动力学。通过分析4-氯酚辐照分解过程中总有机碳(TOC)、Cl-浓度的变化,探讨了H2O2对4-氯酚辐照分解反应动力学的影响。实验结果表明:γ辐照-H2O2联合技术显著提高了4-氯酚的脱氯率及TOC去除率,表明协同效应存在。单独辐照及其与H2O2协同作用下4-氯酚的降解均符合一级反应动力学,当H2O2质量浓度分别为175、35、0 mg.L-1时,反应速率常数依次为:0.447 3、0.398 1、0.180 9 h-1。4-氯酚在辐照降解过程中释放Cl-的反应较复杂,不属于简单级数的动力学反应。     

UV/H_2O_2工艺降解水中扑热息痛

针对传统工艺难以有效去除水中抗生素的问题,采用UV/H2O2工艺降解水中残留的典型药物扑热息痛(APAP)。紫外光会催化双氧水(H2O2)产生羟基自由基(HO.)降解水中扑热息痛。扑热息痛降解过程符合准一级动力学模型。研究其反应物初始质量浓度、H2O2投加量、反应液pH、光照强度及水中不同阴离子对扑热息痛去除率的影响。研究结果表明:随着反应物初始质量浓度的升高,UV/H2O2工艺降解APAP的反应速率降低,当反应物初始质量浓度从2 mg/L增加至10 mg/L时,降解速率常数由0.108 9 min-1降低到0.037 6 min-1;在一定范围内,双氧水投加量越多,APAP的降解速率越快;光照强度越强,APAP的降解速率越快;在酸性条件下,UV/H2O2工艺降解APAP速率较快;阴离子对UV/H2O2工艺降解APAP的影响不同,阴离子体系反应降解速率常数从大至小依次为NO3-,SO42-,Cl-和CO32-。     

TiO_2光催化降解活性艳兰KN-R的动力学研究

以纳米二氧化钛为光催化剂,研究了溶液pH值,TiO2投加量,H2O2用量及染料起始浓度对光催化降解活性艳兰KN-R动力学的影响.结果表明,TiO2光催化降解活性艳兰KN-R的反应遵循准一级反应动力学方程,且表观反应速率常数随溶液pH值的升高及染料起始浓度的降低而增大;TiO2和H2O2的投加量均存在一个最佳值,在本实验条件下,它们分别为0.5 g.l-1和2.0×10-2mol.l-1,低于或超过该值都会导致降解速率的下降.     

纳米TiO2光催化氧化苯甲酸

采用DegussaP-25 TiO2悬浮体系,以紫外灯(λmax=254 nm)为光源,考察苯甲酸光催化氧化中溶液初始pH值、催化剂质量浓度、初始苯甲酸质量浓度、H2O2投加量对光催化氧化速率的影响,并对苯甲酸的光催化氧化过程进行了动力学分析.结果表明:苯甲酸的光催化氧化过程可采用准一级动力学模型;在pH=3.5时光催化氧化效果最佳,当催化剂质量浓度为0.05 g/L时,总有机碳去除率为87.2%;催化剂质量浓度大于0.1 g/L时,在反应初始阶段吸附作用为主要控制因素,但是随着反应的进行,传质和光源的利用率成为主要控制因素;随着苯甲酸质量浓度的增加,反应由一级向零级过渡;外加H2O2能够提高反应速率,其最佳投加量为1.5 mg/L.     

影响过氧化氢催化分解速率的因素

在不同的pH值和不同的温度下,用碘化钾作催化剂,对过氧化氢分解速率进行实验测定,结果发现:碘化钾含量越高,反应的速率常数越大,且随着温度的升高,在相同催化剂浓度下,速率常数呈指数增大;速率常数在pH值为7时为最大;改变反应体系的温度对催化分解的影响远大于改变反应体系的酸度与改变KI浓度所产生的影响.     

水质对UV/H2O2降解LAS的影响及机理

研究了UV/H2O2工艺对LAS的去除效果以及水的pH、浊度对LAS降解的影响和机理.结果表明:UV/H2O2工艺可以有效的去除水中LAS,光降解过程符合一级反应动力学模型;在H2O2投加量为8 mg.L-1,14 W低压汞灯照射下,LAS在蒸馏水中光降解速率常数为0.018 1 min-1;在酸性条件下,有利于LAS光降解;浊度大于6NTU时,光降解速率常数迅速下降.     

催化氧化合成过氧乙酸的本征动力学

过氧乙酸是一种用途广泛的有机过氧化物.利用固体酸催化剂催化氧化乙酸从而间接氧化环己酮合成ε-己内酯是一种绿色生产过程,其中催化氧化乙酸生成过氧乙酸是关键步骤.借助化学滴定分析法,使用Mg/Sn/W复合氧化物为催化剂,以H2O2为氧化剂,以乙酸丁酯为共沸剂研究氧化乙酸生成过氧乙酸过程的本征动力学及过程中H2O2分解动力学.当催化剂粒径为160～200目时,内扩散影响可基本消除,当搅拌速度大于800 r·min－1时,外扩散可以忽略.使用幂函数型模型对动力学过程进行描述,研究结果表明,过氧乙酸生成反应本征动力学速率方程对H2O2、乙酸均为一级,反应活化能为6.76141×104 J·mol－1,指前因子为6.78090×106;适用于该反应过程体系的H2O2分解反应动力学的反应级数为1.59345,反应活化能为7.59041×104 J·mol－1,指前因子为1.08795×108.     

催化热钾碱液吸收CO_2的机理研究

采用搅拌反应器研究了V_2O_5在热钾碱液中的催化机理。实验结果表明:当V_2O_5浓度≤0.15M时,CO_2在热钾碱液中的吸收机理为拟一级反应;V_2O_5为均相催化剂。对几种催化剂与CO_2发生拟一级平行反应的情况提出了计算吸收速率的简便近似方法。在50℃、0.1013 MPa时,采用滞流射流装置求出了催化热钾碱液吸收CO_2的拟一级反应速率常数k_1、CO_2的物理溶解度C及CO_2的液相扩散系数D_A。     

针铁矿非均相Fenton法对抗生素的降解特征及其动力学研究

采用合成的针铁矿为催化剂与H2O2构成非均相Fenton试剂,开展对盐酸四环素（TC）的氧化分解特征及其动力学研究.考察pH、H2O2 浓度、催化剂投加量、TC初始浓度、温度对TC氧化分解过程的影响.研究结果表明,在优化条件下,针铁矿催化对TC的Fenton氧化分解效果明显,240 min后氧化分解率达到97.2%.而且,针铁矿氧化分解TC的反应仍主要是通过?OH作用, 因为加入叔丁醇自由基捕获剂后,TC的氧化分解率明显降低.此外,动力学模型拟合结果表明,针铁矿表面催化氧化分解TC是符合准一级动力学反应（R2＞0.97）,其表观活化能为Ea=31.86 kJ/mol.可见,该氧化分解反应表观活化能相对比较低,说明该反应比较容易进行,温度升高也有助于提高反应速率.     

含痕量过渡金属元素的过氧化氢碱性分解动力学及机理

探讨了过氧化氢碱性分解动力学及反应机理.pH调节时,体系中引入微量的过渡金属元素与OH-共同作用导致过氧化氢无效分解.结果表明,中性条件下过氧化氢分解反应宏观表现为零级反应;碱性条件下宏观表现为“准”一级反应.10≤pH≤11.6,过氧化氢分解“准”一级反应动力学速率常数kobs不断增加;70 ℃,pH11.6, kobs达到0.0922 min-1;pH≥11.6时,kobs呈下降趋势.通过考察过渡金属胶体粒径随体系pH及时间的变化关系,从过渡金属胶体催化分解和过氧化氢碱性电离的角度阐释过氧化氢碱性分解机理,并借此解释了过氧化氢“准”一级反应动力学速率常数随pH和t的变化关系.     

Computer Data Processing of the Hydrogen Peroxide Decomposition Reaction

Two methods of computer data processing, linear fitting and nonlinear fitting, are applied to compute the rate constant for hydrogen peroxide decomposition reaction. The results indicate that not only the new methods work with no necessity to measure the final oxygen volume, but also the fitting errors decrease evidently.     

多孔介质内高浓度过氧化氢催化分解的数值模拟

利用流体力学与化学动力学相结合的方法,探索高浓度过氧化氢在多孔介质(银网或复合离子催化剂)内的分解反应机理.采用Fluent流体仿真软件模拟过氧化氢在使用银网作为催化剂的催化床内的分解反应,分析过氧化氢的分解温度场分布及反应物和产物的组分分布等,讨论不同尺寸、质量流量和壁面条件对温度场和组分分布的影响.结果表明:数值仿真能够较真实地反应过氧化氢的催化分解过程,可为进一步的试验提供可靠的理论依据.     

碘的催化氧化动力学实验研究

用准级数和开始反应速率方法进行过氧化氢催化氧化碘离子动力学研究。实验发现：在反应控制的条件下,磷酸水溶液中碘离子的氧化反应总体表现为一级反应;磷酸与硫酸的混合溶液中碘离子的氧化反应总体表现呈现零级反应。分析了硫酸对该氧化反应的催化机理,以及氢离子浓度对该反应的影响。     

Fe(Ⅵ)的制备及其分解动力学研究

以次氯酸钠、氢氧化钠、聚合硫酸铁为原料,制备了Fe(Ⅵ)溶液,并研究了8 mol/L NaOH溶液中Fe(Ⅵ)的分解动力学,建立了分解动力学模型.通过正交实验,研究了物料比、反应温度、反应时间对Fe(Ⅵ)溶液浓度的影响,得到最适宜的工艺条件为:n(NaClO)∶n(Fe2(SO4)3)=3.4∶1,n(NaOH)∶n(Fe2(SO4)3)=26∶1,反应温度35℃,反应时间50 min.此条件下,Fe(Ⅵ)溶液浓度为0.112 2 mol/L.该分解反应为一级反应,分解活化能是51.71 kJ/mol,分解反应速率方程r=3.228×107exp(-6220/T)cFe(Ⅵ),并对其进行了验证,证实了该模型是可靠的.     

菱镁矿粉及其料球分解的TG动力学

在热分析仪上进行了菱镁矿粉的程序升温(5、10、15、20、30 K/min)热重动力学实验,用Coats-Red-fern积分法确定了动力学特征参数。菱镁矿粉的分解可分为开始和快速两个阶段,分解速率可用一级速率式表示,活化能分别为130.784 kJ/mol和163.728 kJ/mol。升温速率的增加,开始分解和快速分解两个阶段的转换温度升高,转换分解分数降低。     

对"过氧化氢碘化钾催化分解"催化概念的质疑

在过氧化氢中加入碘化钾溶液，过氧化氢的分解速率显著加快．国内外文献普遍认为这是碘化钾在起催化剂作用．我们发现反应过程中溶液颜色变黄．进一步的实验表明，溶液中碘离子浓度降低、溶液的电导率增大、pH值升高，而且溶液中生成了单质碘．根据对上述实验研究结果，我们对碘化钾作为过氧化氢分解反应的催化剂的概念提出了质疑。并证实发生了过氧化氢氧化碘化钾的化学反应．     

过氧化氢法制备环氧丙烷的反应动力学研究

研究了以甲醇作为溶剂时,钛硅分子筛（ＴＳ－１）催化丙烯Ｈ２Ｏ２环氧化反应的过程,分析了丙烯压力、温度等因素对反应的影响,发现ＴＳ－１催化剂不但对环丙烷的开环醚化有催化作用,而且对Ｈ２Ｏ２分解有促进作用,在此基础上确定了主、副反应动力学参数,为该工艺的工业化提供了依据。