高铁与纳米二氧化钛光催化协同氧化作用的研究

为加强高铁酸盐氧化能力,研究了高铁与纳米二氧化钛在紫外光下联用对难降解有机物苯酚和氨氮的去除效果。分别研究了单独高铁,单独纳米TiO2以及高铁酸盐与纳米TiO2光催化联用对水中苯酚和氨氮的去除效果。结果表明,单独高铁在高铁与苯酚质量比是30：1,溶液pH值是4．0,反应时间为30min时,对浓度为10mg／L的苯酚溶液去除率高达96．73％。单独高铁在高铁与氨氮质量比为14：1时,溶液pH=9．0,反应时间为90rain时,对浓度为50mg／L的氨氮溶液去除率最高可达75％;单独纳米二氧化钛在紫外光催化下处理50mg／L氨氮溶液时,在最佳条件为：pH=9．0,温度为室温,反应时间为30rain,纳米二氧化钛为40mg时,氨氮的去除率为82．8％;在单独纳米二氧化钛的条件下,当体系中加入2mg高铁时,即实施纳米二氧化钛与高铁联用,氨氮的去除率为97．5％,比单独高铁和单独二氧化钛分别提高了7．8％和22．5％。结果说明,高铁与纳米二氧化钛光催化体系存在协同氧化效应。     

紫外光/高铁酸钾协同氧化降解水中苯酚

采用紫外光/高铁酸盐协同方法对水中苯酚的氧化去除进行了研究,并将紫外光/高铁酸盐协同方法与单纯的高铁酸盐氧化法进行了对比,对影响苯酚去除率的溶液pH、高铁酸盐用量等因素进行了考察.结果表明,紫外光/高铁酸盐协同方法明显优于单纯的高铁酸盐氧化法,苯酚的去除率随溶液pH降低、高铁酸盐用量增加而不断升高;在紫外光照射、溶液pH=4、高铁酸盐质量浓度为30 mg.L-1的条件下,水中苯酚的去除率可达到90%左右,与单纯高铁酸盐氧化相比,苯酚的去除率提高近30%.     

纳米分子筛和硅藻土去除水中氨氮的比较研究

为了解纳米分子筛和硅藻土去除水中氨氮的可行性,分别进行了单独投加纳米分子筛和硅藻土去除水中氨氮的研究,而且考察了纳米分子筛和硅藻土复配去除氨氮的可行性,结果表明,单独投加纳米分子筛时,纳米分子筛对溶液中氨氮具有吸附速度快的特点,在吸附时间5 min时即可达吸附容量的90%,但存在着反应后溶液偏碱性,溶液浊度大幅度增高的现象,且反应后溶液pH值和溶液中浊度与纳米分子筛投加量间存在良好的函数关系;单独投加硅藻土时,硅藻土对溶液中氨氮几乎没有作用,反应前后溶液中氨氮质量浓度几乎没变,但投加硅藻土后溶液显酸性,而且硅藻土的沉降速度比较快;纳米分子筛和硅藻土复配后大大改善了溶液的pH环境,对氨氮的去除率明显高于单独投加纳米分子筛的去除率.     

流态化TiO2/AC光催化降解水中苯酚的研究

以粒状(颗粒尺寸为4～8 mm)活性炭为载体,采用溶胶-凝胶法制备了负载型TiO2/AC光催化剂,并采用XRD、SEM对催化剂的晶型结构和形貌进行了表征.选择苯酚为降解对象,考察了溶液的初始pH值对苯酚溶液光催化降解的影响及催化荆的稳定性.结果表明:所制备光催化剂中的TiO2为锐态矿型和金红石型的混晶型结构,且为分布均匀的纳米白色簇状颗粒;在苯酚质量浓度ρ0=100 mg/L,苯酚液体积V=100 mL,催化剂投加量mc-0.5 g,紫外光光强I=4.9mW/cm2,pH=4,λ=365 nm的实验条件下,经过2.5 h的光催化降解反应,苯酚的去除率接近90%,矿化率达到68%.     

光催化流化颗粒的制备及光催化性能的研究

采用浸渍法以活性炭为载体制备了TiO2／C光催化剂，通过XRD，SEM技术对负载型光催化剂的晶型结构和形貌进行了表征，以苯酚溶液为降解对象，考察了溶液的初始浓度、不同pH、催化剂负载量以及气体流量对负载型二氧化钛光催化降解苯酚溶液过程的影响。结果表明：颗粒上TiO2的晶型为锐钛型和金红石型的混合晶型，纳米TiO2分布均匀。在苯酚初始质量浓度为ρ0=50mg／L，pH=3，ρ（TiO2）=0．98mg／mL和v=382．2mL／min的实验条件下，经3．0h的光催化降解反应，苯酚溶液降解率接近95．8％，矿化率达到65．4％。     

纳米二氧化钛粉体光催化染料脱色的研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛粉体.经XRD对制得的粉体进行了表征.以溶胶-凝胶法制得的二氧化钛粉体,利用紫外光催化反应装置,考察了溶液初始浓度变化、催化剂投加量以及pH值、光催化时间对甲基红降解率的影响.结果表明:随着溶液初始浓度增加,甲基红的降解率降低;染料在强酸性环境中的降解好于碱性环境,酸性环境中更容易进行光催化降解反应,去除率以及反应速率都大于碱性条件下的值.其中,当pH=3.0时,甲基红溶液在固定时间内的去除率最大;TiO2粉末投加量为0.7 g/L时,其具有良好的光催化脱色性能,经7 h光照,甲基红染料废水脱色效果好.     

高铁酸盐去除炼油废水中COD的研究

目的研究高铁酸盐对炼油废水的处理效果,确定适宜的pH值、高铁酸盐投加量、氧化反应时间等参数,分析高铁酸盐的稳定性.方法采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠溶液,并用其试验处理含有高COD值的炼油废水.设计单因素试验,三因素分别为pH值、氧化反应时间、高铁酸盐投加量.而后通过正交试验确定最佳的处理条件.结果高铁酸盐对炼油废水的COD去除率达到50%以上,正交试验结果显示处理最佳条件为:初始pH值为9.0,氧化反应时间30 min,高铁酸盐投加量5.00 mmol·L-1.制备高铁酸钠的一个试验条件为:70.0 mL的次氯酸钠、50.0 g氢氧化钠、18.75 g的硝酸铁固体,所制备的高铁酸钠浓度可达到0.027 mol·L-1.结论高铁酸盐对炼油废水有很好的氧化混凝作用,可应用于水处理工艺的预处理单元.     

MWNTs/TiO2对1,2,3-三氯苯的吸附与光降解协同作用研究

以典型氯苯类有机化合物1,2,3-三氯苯(1,2,3-TCB)为目标去除物,研究复合光催化剂MWNTs/TiO2(多壁碳纳米管负载二氧化钛)对其吸附与光催化降解协同作用.结果表明,在不同温度、pH值、复合光催化剂投加量、紫外光光强等影响因素作用条件下,MWNTs对1,2,3-TCB的吸附去除率与纳米TiO2对1,2,3-TCB的光催化降解去除率的叠加理论计算值曲线均在MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB吸附与光催化降解共同作用曲线的下方,充分体现了MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB的吸附与光降解初始阶段的协同作用.溶液中温度或pH值降低,有利于复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除;复合光催化剂投加量增多或紫外光光强增大将提高复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除率.     

TiO2/紫外光体系降解含酚废水的实验研究

在TiO2为催化剂条件下采用紫外光降解废水中的苯酚,通过改变pH值、溶液初始质量浓度、光照时间,研究这3个因素对紫外光处理废水效果的影响.实验结果表明,在酸性条件下,紫外光对低质量浓度的苯酚废水在长时间的照射下有较好的降解效果,光照时间在3 h时苯酚去除率为28.6%;同时进行了紫外光与臭氧协同降解苯酚废水研究,在25 min内苯酚和CODCr的去除率分别为52.5%和53.4%,结果表明紫外光和臭氧协同作用极大地提高了苯酚的降解效果,并为进一步的生化处理奠定基础.     

活性炭吸附下TiO2光催化降解苯酚的研究

探索了不同C/TiO2质量比例下,影响苯酚去除率的一些因素.通过实验得到:在单一影响因素下C/TiO2质量的比例为1∶1时效果最佳,降解速度最快;苯酚的起始浓度升高,其降解速度增大,但去除率降低;在pH5～10范围内,pH7时1h去除率最大;TiO2的最佳用量为10g/L.在此条件下,50mg/L苯酚溶液光解2h,去除率达99%以上.