施氏矿物催化降解4-氯苯酚性能研究

本文选取人工合成施氏矿物作为类芬顿催化剂在过氧化氢的作用下催化降解4-氯苯酚,通过考察pH值,过氧化氢,催化剂施氏矿物用量因素的影响.研究结果表明,当反应溶液pH为3,过氧化氢的浓度为500mg/L,施氏矿物用量1g/L,30min中可以完全降解100mg/L的4-氯苯酚,证明施氏矿物是高效的非均相催化剂.研究发现反应遵循自由基反应机理,施氏矿物催化分解过氧化氢产生羟基自由基进而实现催化降解4-氯苯酚.     

酸法制羟基氧化铁催化降解甲基橙研究

采用酸法制备羟基氧化铁纳米粒子,以其为催化剂,以过氧化氢为氧化剂,进行甲基橙的催化降解反应并推断反应机理。研究催化剂加入量、氧化剂浓度、反应温度和反应p H等对甲基橙降解率的影响,并对催化剂的溶铁量进行测量。研究结果表明:当H2O2浓度为0.23 mmol/L,催化剂质量浓度为0.28 g/L,p H为2.54时,在60℃下反应30 min,质量浓度为9.41 mg/L的甲基橙的降解率为97.3%。在催化反应过程中发挥主要作用的OH?由均相催化反应和非均相的表面催化反应提供。由催化剂溶铁而进行的均相催化反应在甲基橙降解过程中可能发挥了重要作用。     

蛭石类芬顿降解偶氮活性黄X-R染料的研究

用蛭石和H_2O_2形成的类芬顿体系处理活性黄X-R染料,研究蛭石类芬顿催化剂降解活性黄X-R的特性,使用激光粒度仪对粉碎后的蛭石进行粒径分析,考察了蛭石粒径及用量、H_2O_2用量、反应pH、反应液初始质量浓度对活性黄X-R降解率的影响.结果表明:最佳条件为粉碎时间20 min(对应平均粒径为7.5μm)、蛭石投加量为1.0 g/L、pH=3、H_2O_2用量2.94 mmol/L,此条件反应180 min后,对50～300 mg/L的活性黄X-R降解率均能达到95%以上.还原剂盐酸羟胺的加入能够加快反应速率,拓宽类芬顿反应的pH范围;而外加紫外光源(25 W)也能够加快蛭石类芬顿体系对活性黄X-R的降解速率,反应20 min降解率便可达到95.7%.     

柠檬酸铁配合物催化氧化水体中的苯酚

研究了自制的柠檬酸铁配合物(Cit-Fe(Ⅲ))对苯酚的催化降解作用。在室温(20℃)和初始pH值7的条件下,进行了反应时间、催化剂配比和浓度、过氧化氢用量等影响因素试验,降解苯酚的最佳条件为催化剂配比为1﹕1,浓度为9 mM和H2O2浓度为1.8 g/L,反应20 min后,50 mg/L苯酚溶液的降解率达到93%。Cit-Fe(Ⅲ)具有良好的催化效果。     

锌镁铝类水滑石催化臭氧氧化降解吡啶废水的工艺研究

通过尿素水热共沉淀法制备了一种锌镁铝类水滑石（LDHs）,将其煅烧制得焙烧态锌镁铝类水滑石（LDOs）,使用鼓泡搅拌反应器,以吡啶降解率和出水化学需氧量（COD）为评价指标研究了LDOs在臭氧氧化降解吡啶中的催化潜力,并分析了其催化臭氧氧化动力学。结果表明,与单独臭氧氧化相比,LDOs催化臭氧氧化可显著提升对吡啶的降解效果。对于初始质量浓度为300 mg/L的吡啶废水,在反应时间为40 min、催化剂用量为0.6 g/L和初始pH为10的条件下,吡啶降解率和出水COD可分别达到96.9%和71.7 mg/L,并且初始吡啶的质量浓度越低,降解速率越快。此外,LDOs还表现出优异的催化稳定性。单独臭氧和催化臭氧氧化降解吡啶的过程都近似符合伪二级反应动力学模型,同时结果表明·OH是LDOs催化臭氧氧化降解吡啶的主要自由基。吡啶的主要降解产物可能为N-甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺有机物以及硝酸根离子、二氧化碳和水等小分子无机化合物。     

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%.     

活性氧化铝负载铁、钴催化过硫酸盐降解苋菜红的研究

制备活性氧化铝负载铁、钴作为催化剂,并用XRD和SEM对该催化剂进行表征。考察了负载物初始浓度配比,Na2S2O8浓度,催化剂用量,苋菜红初始浓度,紫外光光照时间,pH值以及无机离子对降解苋菜红的影响。实验结果表明:当催化剂中的Fe:Co=1:2时,其降解能力最强。在苋菜红初始浓度为40 mg/L时,过硫酸钠浓度为1.5 g/L,催化剂用量为1.0 g/L,pH值为5,紫外光照射30 min的条件下,苋菜红的脱色率最高可达97.91%。且不同无机离子对反应体系有一定的抑制作用。     

UV/蓝藻炭催化臭氧降解水中对氯苯酚研究

湖泊富营养化产生大量的藻类,打捞出来的藻类若不进行有效处理将会产生二次污染。针对此问题,对巢湖打捞出的蓝藻进行资源化利用,碳化制成蓝藻炭应用于催化氧化降解水中有机污染物对氯苯酚。结果表明,在50mg/L的150 m L的对氯苯酚溶液中,臭氧投加量为1 000 mg/h,蓝藻炭催化剂投加量为0.3 g,溶液初始p H为10.2,温度为25℃,在30 min时对氯苯酚降解率为80%。外加紫外(UV)光照射,进一步提高对氯苯酚的降解率为93%,UV/蓝藻炭具有较好的催化臭氧活性,提高了臭氧降解对氯苯酚效率。     

悬浮态TiO2光催化降解偶氮染料中性深黄GL

采用紫外杀菌灯作为光源,以悬浮态TiO2为光降解催化剂进行了偶氮染料中性深黄GL的光催化降解研究.讨论了体系的pH值、催化剂的投入量、通气量以及起始浓度等因素对光催化降解中性深黄GL效率的影响.结果表明中性深黄GL的光催化降解适宜条件为pH=2.00;催化剂的投入量为1.4 g/L;通气量为300 mL/min.光降解100 min,脱色率可达96%,降解后的染料已基本无色.动力学研究表明中性深黄GL的光催化降解符合一级动力学规律.在λ=436 nm处,中性深黄GL的光最大降解速率Kdmax=一1.364 3 mg/(L@min),催化降解的表观反应速率常数k=0.026 8 min-1.     

高铁酸盐氧化降解对氯苯酚水溶液的研究

文章研究了高铁酸盐氧化降解对氯苯酚的情况,通过考察高铁酸钾投加量、溶液初始pH和反应时间诸因素对氯苯酚的去除率和脱氯率的影响及降解产物的GC／MS分析,在此基础上对其降解反应机理进行了探讨。结果表明,增加K2FeO4投加量及延长反应时间均对反应有促进作用,溶液在酸性和碱性条件下降解效果明显优于中性条件。正交实验结果表明,在K2FeO4质量浓度为27．6mg／L,pH为3,氧化21．43mg／L的对氯苯酚溶液30min后,对氯苯酚CODCr去除率达到90．3％。     

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%.     

TiO2光催化降解印染废水的研究

研究了实际印染废水的TiO2光催化降解,并与不加催化剂的光降解进行比较．结果表明：采用TiO2为催化剂可以显著加快光催化氧化过程．探讨了pH值,催化剂用量,气流速率及过氧化氢对光催化降解的影响．当催化剂用量为2g／L,气流速率为0．4L／min时光催化效率最高．最佳pH值取决于水样的色度和COD．过氧化氢的加入可显著提高度水的光催化脱色率．     

臭氧催化氧化技术深度处理印染废水的研究

为了提高臭氧催化氧化技术在印染废水深度处理中的去除效率,提高催化剂的使用寿命,本研究利用混合法自制非均相催化剂,并考察了其在深度降解印染废水中橙黄G的应用.对废水初始pH、催化剂的投加量和臭氧投放速率3个过程参数进行了优化.研究结果表明,臭氧催化氧化降解橙黄G废水的最佳工艺参数是废水初始pH6～7、反应时间60 min,催化剂的投加量为300 g/L、臭氧投放速率为1.60 mg/(L·min).利用该工艺参数对某印染厂二沉池出水进行深度处理,60 min后出水COD为58.7 mg/L,COD去除率为67.4%,出水COD已经达到国家排放标准(GB18918—2002)的一级B标准.臭氧催化氧化降解橙黄G的过程符合一级反应动力学模型,反应速率常数随废水pH、臭氧投放速率及催化剂投加量的变化规律与单因素实验结果相吻合.     

萃取-催化氧化处理工业苯酚废水

文章以磷酸三丁酯为萃取剂,络合萃取处理工业酚醛树脂的高质量浓度含苯酚废水,再以自制的纳米铁氧化合物为催化剂,过氧化氢为氧化剂,催化氧化降解萃取后的含苯酚废水。结果表明:萃取剂萃取废水后,苯酚的质量浓度从2 145mg/L降至135mg/L;再经过催化氧化,苯酚质量浓度进一步降至10mg/L,可达到下一步生化法处理含酚废水的基本要求。     

3D Keggin型杂多蓝光催化降解罗丹明B的研究

在紫外光条件下,研究了水热合成的四电子还原的3D杂多蓝Ba_4[SiW_4~ⅤW_8~ⅥO_(40)]·H_2O催化降解罗丹明B的行为.考察了染料浓度、反应体系的pH值及催化剂用量对罗丹明B降解效果的影响.实验结果表明,当罗丹明B浓度为1×10-5 mol/L、溶液的初始pH值为2.48、催化剂用量为0.075 6g/L、过氧化氢的用量为2×10~(-3)mol/L、光源为500 W高压汞灯时,能够获得最佳的降解效果,90min的降解率为98.2%.     

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.     

Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2协同催化氧化降解甲基橙

考察pH值、温度、H2O2、Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)添加量对Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2催化氧化降解甲基橙(MO)的影响。提出了羟基自由基降解甲基橙的机理,并通过数据处理得到了甲基橙的降解动力学模型。研究结果表明:Cu(Ⅱ)和Fe(II)对甲基橙的降解存在协同催化效应,处理200 mL质量浓度为1.5 g/L的甲基橙模拟废水的最佳催化氧化条件为:pH 3.0,温度60℃,过氧化氢(体积分数30%)10 g/L,硫酸铜4.0 g/L,硫酸亚铁0.1 g/L,反应速率常数0.943 min-1;Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-H2O2催化体系对甲基橙的降解速率高,5 min即可实现对甲基橙的完全降解。     

掺铁改性A-TiO2紫外光照下催化降解酚红

用水热法制备了掺铁改性TiO₂粉体催化剂,对其进行了XRD和SEM表征,研究在紫外光照射下以所制催化剂对酚红的催化降解效率,观察酚红溶液的初始浓度、初始pH值、TiO₂的掺铁量、TiO₂的剂量、光照时间等因素的影响。结果表明：催化剂晶体全为锐钛矿型即单一A-TiO₂;催化剂粉末是由纳米晶定向自组装形成复杂的三维结构,各纳米晶为八面体结构。光催化降解的优化条件是：酚红溶液的初始浓度45 mg/L(pH=5),改性A-TiO₂的摩尔掺铁量为5%、剂量为2.4 g/L,19℃的室温下用波长等于254 nm的紫外光照射80 min,酚红的最大降解率为47.87%。于上述优化条件下进行暗吸附实验：20 min达到吸附平衡,平衡吸附量为2.96 mg/g。     

臭氧(O3)氧化降解2,4,6-三氯酚的动力学研究

采用臭氧氧化技术处理2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP),研究其反应动力学,同时研究2,4,6-TCP的初始质量浓度、臭氧发生量、pH、水中常见阴离子对降解速率的影响.研究结果表明:臭氧氧化能有效降解2,4,6-TCP,且降解规律符合准一级动力学模型;2,4,6-TCP初始质量浓度由3 mg/L增加到l0 mg/L,降解速率k由0.134 1 min-1降低到0.058 1 min-1;同定初始质量浓度5 mg/L,当臭氧发生量由0.68 mg/min增加到2.34 mg/min时,降解速率常数由0.087 7 min-1提高到0.328 4 min-1;当pH由2.96逐步增加至11.00时,2,4,6-TCP 的降解速率常数由0.050 3 min-1提高到0.168 1 min-1,且对于相同的pH增幅对降解反应速率的影响,酸性条件较碱性条件更大;SO42-对降解速率的影响不明显,HCO3-,CO32-,NO3-和C1-均有利于2,4,6-TCP的降解,反应速率常数由大至小依次为:HCO3-,CO32-,NO3-,Cl-和SO42-.     

铁酸锌的凝胶-溶胶制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备铁酸锌,并使用XRD和SEM等手段对铁酸锌的晶相组成、晶粒大小和形貌进行了表征。以紫外灯为光源,铁酸锌为光催化剂,对甲基橙溶液进行光催化降解实验。结果表明,产物为单一均相物质,并且随着反应温度的升高晶型趋于完整,晶粒变大,平均粒径约为35 nm。甲基橙溶液的质量浓度20mg/L,催化剂用量0.75 g/L为最佳催化条件。经过7 h后甲基橙的脱色率达到90%,铁酸锌表现出优异的催化性能。催化剂连续使用3次后催化活性仅降低了4.3%,反应前后催化剂的XRD特征衍射峰没有发生变化,说明催化剂具有良好以上的稳定性,可重复使用。