Cu-SiO2催化降解有机染料废水的研究

催化氧化法是处理高浓度难降解有机染料废水的有效途径之一.采用溶胶-凝胶法（sol-gel）制备Cu-SiO2催化材料,以亚甲基蓝为有机染料废水的模拟降解对象,利用非均相微波催化氧化法,进行有机染料废水的降解实验.亚甲基蓝的浓度变化利用紫外分光光度法进行测定.分别考察H2 O2用量、催化剂掺Cu量、催化剂用量、初始温度以及溶液pH值等反应条件对降解效果的影响.实验结果表明,最佳实验条件是催化剂用量1.00 g/50mL、浓度为0.3％H2O240 μL/50 mL、微波功率为150W、初始温度为70℃、溶液pH＜7,此时,亚甲基蓝的降解率可达到98.6％以上.     

纳米磁性Fe_3O_4催化H_2O_2氧化降解亚甲基蓝的研究

通过溶液直接沉淀法制备了纳米磁性Fe3O4催化剂,采用粉末X射线衍射、扫描电镜和拉曼光谱对样品进行了表征.以难生物降解的亚甲基蓝(MB)为分子探针,探究了反应溶液的p H、H2O2用量、催化剂用量及MB的初始浓度等因素对其催化氧化降解效率的影响.结果表明:纳米晶Fe3O4是高效的非均相类Fenton催化剂.当催化剂用量为0.5 g·L-1,H2O2浓度为1 mmol·L-1,p H为3.0,反应温度为25℃,反应时间为5 min,可完全降解100 mg·L-1亚甲基蓝.催化剂再生循环实验表明,催化剂重复使用效果好,回收利用方便.     

光磁耦合技术降解亚甲基蓝染料废水

针对偶氮类难降解有机物的染料废水具有色度大、难降解等问题,模拟了具有偶氮结构的亚甲基蓝染料废水,对光磁耦合技术降解亚甲基蓝染料废水进行了研究,讨论了二氧化钛投加量、磁场、亚甲基蓝溶液初始质量浓度、pH值和光照时间对降解亚甲基蓝溶液效果的影响.试验结果表明:磁场有助于加强改善光催化氧化作用,增强亚甲基蓝溶液废水的降解效果;在场强为250 mT的磁场作用下,二氧化钛投加量1 g·L-1,亚甲基蓝初始质量浓度10 mg·L-1,pH=11,光照时间90min条件下,光磁污水处理技术对亚甲基蓝溶液COD去除率和脱色率分别为82.76%和86.02%.对比亚甲基蓝溶液处理前后紫外-可见光谱图的变化,发现经光磁耦合方法降解后,偶氮键及苯环都受到破坏,大部分亚甲基蓝已经被氧化分解.     

α-Fe2O3/SA复合薄膜光催化降解亚甲基蓝的条件及机理研究

在光催化反应器中,紫外灯为光源,以α-Fe2O3/SA薄膜(海藻酸钠简记为SA)为例进行亚甲基蓝溶液的降解研究,考察了催化剂用量、溶液的pH值、亚甲基蓝的初始质量浓度及添加少量的H2O2对亚甲基蓝的降解率的影响,进一步探讨了亚甲基蓝的降解机理.结果表明,单一材料中,电子在光催化作用下由亚甲基蓝的中间态D*转移到激发态D+,从而再转移到α-Fe2O3和TiO2导带上;复合材料α-Fe2O3-TiO2/SA对亚甲基蓝的降解为光电催化氧化机制.     

纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

在封闭的光催化反应器中，以紫外光为光源，γ-Al2O3为载体，纳米TiO2为催化剂，进行了亚甲基蓝溶液降解脱色研究，分别从催化剂用量、反应初始浓度、光源强度及H2O2的添加量等方面考查了亚甲基蓝的降解率。结果表明，能够有效地完成亚甲基蓝等有机物降解脱色和降解，降解率可达95％以上。     

PW/MCM-41光催化降解亚甲基蓝溶液研究

制备并表征了介孔分子筛MCM-41负载杂多酸H3PW12O40(PW)光催化剂.可见光照射下对模拟染料废水亚甲基蓝(MB)溶液进行了光催化降解实验,考察了影响催化降解的主要因素.结果表明:催化剂加入量为3.0g·L-1,MB初始浓度为10mg·L-1,pH=5时,在可见光照射下,亚甲基蓝溶液降解率最高可达92.57%.     

超声波芬顿法协同降解亚甲基蓝的研究

以亚甲基蓝溶液为模型污染物,在超声波芬顿法协同作用下对亚甲基蓝染料废水的降解作用进行了研究,考察了反应时间、H2O2用量、溶液pH值、Fe2+的浓度等因素对亚甲基蓝溶液降解的影响。结果表明,超声波单独降解亚甲基蓝溶液脱色效果不明显,超声波协同H2O2降解亚甲基蓝,加入30%H2O26mL,脱色率约45.80%;溶液pH2.80,Fe2+浓度为30mmol/L时,超声波芬顿法协同降解甲基蓝180min,脱色率达92.70%。试验证明,超声波芬顿法是一种降解亚甲基蓝的有效方法。     

CoFeMg氧化物纳米晶Fenton-降解亚甲基蓝的反应动力学

采用溶胶-凝胶法制备CoFeMg氧化物纳米晶,并用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征样品形貌,考察亚甲基蓝催化剂与H2O2的协同降解作用.采用稳态近似法研究氧化降解亚甲基蓝的动力学过程.结果表明:CoFeMg氧化物纳米晶和H2O2组成的Fenton反应体系可有效降解亚甲基蓝,当催化剂和H2O2的加入量分别为0.8g/L和2mmol/L,初始pH≈7.15时,亚甲基蓝的降解率为95%;与传统的Fenton反应体系相比,溶出铁的质量浓度降低为0.2mg/L;Fenton反应是羟基自由基(·OH)氧化降解有机物的过程,其反应可近似为二级动力学反应.     

H2O2敏化H3PW12O40/SiO2光催化降解甲基紫

采用溶胶-凝胶技术将Keggin型H3PW12O40负载在SiO2上,并用H2O2溶液对其进行敏化,制得H3PW12O40/SiO2/H2O2光催化剂.考察在模拟自然光条件下,甲基紫的初始浓度、溶液pH以及催化剂用量对甲基紫可见光催化降解率的影响.实验发现,在甲基紫初始浓度为30mg/L,溶液pH为2.5,催化剂的用量为0.6g/L的优化情况下,光降解2.5h,甲基紫的降解率达到92%.     

H2O2敏化H3PW12O40／SiO2光催化降解甲基紫

采用溶胶一凝胶技术将Keggin型H3PW12O40负载在SiO2上,并用H2O2溶液对其进行敏化,制得HsPW12O40／SiO2／H2O2光催化剂．考察在模拟自然光条件下,甲基紫的初始浓度、溶液pH以及催化剂用量对甲基紫可见光催化降解率的影响．实验发现,在甲基紫初始浓度为30mg／L,溶液pH为2．5,催化剂的用量为0．6g／L的优化情况下,光降解2．5h,甲基紫的降解率达到92％．     

微波催化剂MgFe_2O_4-Fe_2O_3微波催化氧化降解结晶紫废水

提出一种新型的、无需添加氧化剂处理结晶紫废水的方法.通过共沉淀晶化法制备微波催化剂MgFe_2O_4-Fe_2O_3,在微波辐照下降解结晶紫废水,考察了催化剂用量、微波功率、辐照时间对结晶紫去除率的影响.结果表明:在一定条件下,去除率随着催化剂用量的增加、微波功率的增大、微波辐照时间的延长而增加.当微波功率为800 W,辐照时间5min,催化剂用量1g/L时,处理200mg/L的结晶紫废水,去除率可达99.3%.本文还对微波催化氧化机理进行了探究,通过添加不同氧化基团清除剂的实验发现,氧化基团清除剂的添加降低了结晶紫的去除率,并提出了该反应的微观机理:微波催化剂吸收电磁波发生光电效应,产生电子和空穴对,与水等作用产生·OH,·OH再氧化降解废水中的有机物.     

超声波/H_2O_2协同降解亚甲基蓝

比较了不同处理方法对亚甲基蓝染料溶液的声化学降解作用,发现超声并加入H2O2时可加快反应速率,且反应在前4 h符合假一级动力学.研究了H2O2协同声化学对亚甲基蓝的降解作用,考察了H2O2用量、溶液初始pH值、曝气、反应温度和外加无机盐等因素对降解效率的影响.研究表明,溶液初始pH值为3.5时降解效果较好,有曝气时的声化学降解速率常数是无曝气时的2.7倍,升高温度能加快降解速率,不同离子对亚甲基蓝降解有不同的影响.UV-VIS扫描图谱显示,染料在紫外及可见区的吸收明显降低,初步探讨了亚甲基蓝的降解机理.     

微波强化ClO_2催化氧化处理活性艳黄染料废水

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍-沉淀法制备了CuOn–La2O3/γ-Al2O3催化剂。探讨了ClO2浓度、微波辐照功率及辐照时间、催化剂用量、体系pH值、体系温度及不同工艺对活性黄染料废水去除效能的影响。结果证实了微波强化ClO2催化氧化法的高效性和可行性。研究表明：微波强化ClO2催化氧化法能够有效去除水中活性艳黄染料,缩短反应时间,减少催化剂用量,拓宽pH值使用范围。对于200mg/L的染料废水,其处理的最佳工艺条件为：微波辐照功率400W,辐照时间1.5min,催化剂CuOn–La2O3/γ-Al2O3加入量70g/L,ClO2浓度80mg/L,体系pH值为7,在此工艺条件下,脱色率达92.24%。对比不同处理工艺,微波强化ClO2催化氧化法能够显著地提高水中活性艳黄染料的去除效果,为染料废水的处理提供了一种行之有效的新方法。     

微波催化氧化降解结晶紫废水及其氧化机理

 针对工业染料废水处理难的问题,采用微波催化氧化降解(MCOD)方法,不添加氧化剂处理结晶紫模拟废水。首先用浸渍法制备CuO/AC 催化剂,采用X 射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)技术对催化剂样品进行表征。考查CuO 担载量及催化剂用量、微波功率、微波反应时间、催化剂用量、反应液初始质量浓度等因素对结晶紫去除率的影响。结果表明,在微波功率400 W 条件下,使用0.6 g CuO 担载量为质量分数0.8%的微波催化剂CuO/AC,处理100 mL 初始质量浓度为100 mg/L 的结晶紫模拟废水6 min,降解率可达99.48%,相应有机碳去除率为94.01%。通过添加不同氧化基团清除剂的实验发现,反应过程中产生了羟基自由基(·OH)。这种微波催化氧化降解(MCOD)新方法可高效处理结晶紫模拟废水。     

超临界干燥法制备的锐钛矿TiO_2纳米晶光催化降解亚甲基蓝的研究

以自制的锐钛矿TiO2纳米晶为光催化剂,高压汞灯为光源,考察了亚甲基蓝溶液初始浓度、催化剂用量、pH值、O2和Fe^3＋等因素对其光催化降解的影响．结果表明,适宜的pH值为5．6,最佳的催化剂用量为1．5g／L,通入一定量氧或加入少量的Fe^3＋离子能有效的促进TiO2光催化亚甲基蓝降解．     

膨润土吸附-微波催化氧化处理番茄酱生产废水的研究

采用膨润土吸附-微波催化氧化技术处理番茄酱生产废水,考察了膨润土添加量、H2O2用量、辐射时间以及微波功率对废水处理效果的影响.确定微波催化氧化的条件是:微波功率650 W、辐射时间13 min、H2O2用量0.21 mL、膨润土用量1.1 g/L.在此条件下对废水进行处理,处理时间由2 h缩短为13 min,废水的COD和TOC去除率分别为84.8 %和80.1 %.     

超声协同纳米ZnO光催化降解亚甲基蓝研究

制备了光催化剂纳米ZnO,并对催化剂进行表征,探讨了超声协同纳米ZnO光催化氧化降解亚甲基蓝的影响因素.结果表明:与单一超声法(US)、单一光催化氧化法(UV+ZnO+O2)相比,超声协同光催化氧化法(US+UV+ZnO+O2)对亚甲基蓝的降解效果显著;在超声功率为200 W、催化剂用量为2.0g/L、亚甲基蓝溶液的初始浓度为10mg/L、光照时间100min时,亚甲基蓝溶液的降解率可达92%以上.     

负载高岭土的ZnO的制备及其光催化性能研究

以Zn（NO3）2·6H2O、C2H2O4和高岭土为原料,采用直接沉淀法合成了负载高岭土的ZnO粉体,并对其进行了X射线粉末衍射（ XRD）表征。以亚甲基蓝为目标物,研究了催化剂的用量、高岭土的负载量、煅烧温度以及亚甲基蓝的初始浓度对其光催化性能的影响。结果表明,煅烧温度为300℃、高岭土负载量为30%的ZnO光催化活性最好,在催化剂加入量为0.5 g/L,800W氙灯光照60 min的条件下,可使初始浓度为10 mg/L的亚甲基蓝脱色率达98%以上。且重复使用5次后脱色率仍在80%以上,表明所制备的复合光催化剂具有较好的催化性能和稳定性。     

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%.