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。     

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.     

Sb_2O_3/α-Fe_2O_3纳米异质结的制备及其光催化性能

以Fe(NO3)3·9H2O和Sb Cl3为原料,采用水热法和浸渍法制备了Sb2O3/α-Fe2O3纳米异质结复合可见光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(UVVis DRS)等测试手段表征了试样的结构和性能。结果表明:Sb2O3与α-Fe2O3的复合使α-Fe2O3吸收带边红移,在可见光区的吸收增强;Sb2O3只存在于α-Fe2O3的表面,未改变α-Fe2O3的晶体结构;二者形成的异质结,能高效转移光生载流子,并实现电子-空穴的高效分离;以甲基橙为目标降解物考察了催化剂的可见光催化降解性能,结果显示,Sb2O3/α-Fe2O3的可见光催化活性优于纯α-Fe2O3;当Sb2O3的复合含量为1.5%时,光催化活性最佳。     

磁性Fe_3O_4/α-Fe_2O_3核壳材料降解水中亚甲基蓝

以Fe_3O_4为核,以α-Fe_2O_3为壳层,合成出一种核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米复合材料.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X-射线衍射仪(XRD)等表征手段对核壳材料的形貌、组成及结构等进行了表征,并将其应用于亚甲基蓝溶液的降解.结果表明:核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子粒径约为50~80nm.当H_2O_2用量为0.23mol/L,Fe_3O_4/α-Fe_2O_3投加量为5g/L,pH值为2,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为5.0mg/L,60min内亚甲基蓝的降解可达98.7%.Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子经过3次循环使用后,对亚甲基蓝仍具有较好的降解能力.     

改性Al_2O_3催化材料制备及对亚甲基蓝微波降解性能研究

印染废水主要含有染料等难降解的有机物,由于其色度和有机物浓度高,对环境污染较大,因此在排放前需进行降解脱色处理。催化氧化法是处理高浓度难降解有机废水有效的方法,通过共沉淀法制取Cu-Al2O3催化剂,并运用非均相催化氧化法,以亚甲基蓝为目标降解物,在微波条件下评价Cu-Al2O3催化剂的催化性能。分别考察了催化剂用量、H2O2浓度、微波强度以及溶液pH值4个反应条件对降解效果的影响,用紫外分光光度计测定实验前后亚甲基蓝的吸光度,最后用脱出率表征降解指标。通过实验结果对比,并从节约药品考虑,优化出最佳实验条件为,催化剂用量0.2g;H2O2浓度为0.4%;微波功率为中低火（150W）;溶液pH〈7。     

微波-H_2O_2-活性炭协同催化氧化处理苯酚废水

采用微波、H2O2和活性炭协同催化氧化法处理苯酚废水,探讨各种因素协同作用以及对苯酚废水处理效果的影响.结果表明,微波-H2O2-活性炭氧化体系能高效快速降解废水中苯酚,100 mL初始pH为5、质量浓度为100 mg/L的苯酚废水中,在活性炭3 g、微波辐射18 min、微波辐射功率200 W、H2O2质量浓度1.5 g/L的最佳处理工艺条件下,苯酚去除率达98.5%.     

Fe_2(SO_4)_3·xH_2O催化合成乙酸正丁酯

以Fe_2(SO_4)_3·xH_2O为固体催化剂,由乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯。讨论了催化酯化的各种影响因素,确立了合成乙酸正丁酯的最佳工艺条件。本工艺特点:催化剂用量少,反应时间短,反应条件温和,酯收率高。     

类花状羟基磷灰石/H2O2催化降解结晶紫模拟染料废水

以化学沉淀法成功制备了类花状羟基磷灰石(HAP),考察了HAP用量、H2 O2用量及溶液初始浓度等因素对HAP/H2O2体系降解结晶紫溶液的影响.结果表明,在100 mL 30 mg·L-1结晶紫溶液加入0.01 g HAP和0.1 mL H2O2,反应38 min时,脱色率可达97.2％,动力学研究表明该降解过程符合...     

α-Fe_2O_3/ZnFe_2O_4复合薄膜光生电荷分离与光电性质研究

采用溶胶-凝胶法分别制备出α-Fe_2O_3和Zn Fe2O_4两种胶体,在ITO透明导电玻璃上制备成不同厚度配比的α-Fe_2O_3/ZnFe_2O_4异质结.XRD检测结果表明,复合薄膜两种组分都达到了良好的结晶状态;而且,各复合薄膜体系都呈现出了异质结复合结构的光吸收特性,但光吸收性质差异不明显.稳态表面光电压谱测试结果表明,两组分的厚度分别在1.3μm(α-Fe_2O_3)和1.8μm(ZnFe_2O_4)时达到最佳光伏响应强度.在正的外电场诱导下,组分厚度分别为1.3μm(α-Fe_2O_3)和1.8μm(Zn Fe_2O_4)的复合薄膜具有更为优越的光伏响应特性.     

γ-Al_2O_3球和蜂窝陶瓷负载Fe_2O_3臭氧氧化降解丙烯酸废水的研究

以γ-Al_2O_3颗粒和蜂窝陶瓷为载体,采用硝酸盐浸渍法制备了负载Fe_2O_3的两种催化剂,Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂和Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化剂.分别测试了蜂窝陶瓷、Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化剂和γ-Al_2O_3、Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的比表面积;以丙烯酸废水中的丙烯酸作为目标污染物,分别对比了单独臭氧氧化、Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂和Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化对丙烯酸的降解效果.结果表明,Fe_2O_3/蜂窝陶瓷和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂对丙烯酸的COD的去除率分别为93.4%和83.1%,比单独臭氧氧化时的COD去除率69.9%有大幅度的提高;Fe_2O_3/蜂窝陶瓷和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂对丙烯酸的TOC的去除率分别为82.7%和75.2%,与单独臭氧氧化时TOC去除率相比,分别提高了31%和24%.     

光助类Fenton降解结晶紫染料废水

研究阳离子染料结晶紫在UV/Fe3+/H2O2体系下的均相降解,考察pH值、H2O2和Fe3+用量等条件对脱色率及COD去除率的影响.结果表明,紫外光能促进染料的脱色与矿化.当pH=2.70,H2O2=340mg·L-1,Fe3+=28mg·L-1时,结晶紫废水在80min下的脱色率大于99%,COD去除率达到60.1%.H2O2分次投加时,COD去除率可提高到70.6%,反应表观活化能测定为79.0kJ·mol-1.反应20min后,水样的紫外-可见光谱表明,染料分子共轭结构被破化,但仍以小分子化合物存在.水样中的BOD5/COD由0.034提高到0.320,可生化性大大改善.     

超声空化与Fenton试剂联合降解结晶紫染料废水

研究采用超声—Fenton试剂联合作用降解结晶紫染料模拟废水,将超声—Fenton试剂联合作用与两种方法单独作用对废水的处理效果进行了对比,考察了超声功率、初始pH、Fe2＋和H2O2投加量对结晶紫模拟废水的处理效果。结果表明,超声与Fenton试剂对结晶紫溶液的脱色有协同作用,降解率远远大于两种方法单独作用。增大超声功率有利于模拟结晶紫废水的降解。实验最适pH值为6.0。对于浓度为50mg/L的模拟结晶紫废水,最佳Fe2＋浓度为2.8mg/L、最佳H2O2浓度为4.5mg/L。     

硅胶负载酞菁铁的制备及其催化降解结晶紫的研究

采用原位合成法将酞菁铁负载于二氧化硅载体上,用红外光谱和X-衍射进行了表征.以硅胶负载酞菁铁为催化剂,在过氧化氢存在下,降解模拟废水溶液中的结晶紫,考察了结晶紫的不同起始浓度、反应温度、催化剂量、过氧化氢量等对结晶紫降解速率的影响.结果表明,硅胶负载酞菁铁可以催化过氧化氢对模拟废水溶液中的结晶紫进行有效降解.     

基于MoS2-Fe3O4复合物水凝胶的过氧化氢比色检测

水体中残留的H₂O₂进入人体后会转化为含氧自由基,进而对机体造成氧化损伤并引发病变,因此实现水体中的H₂O₂检测具有重要意义.制备了具有较高类过氧化物酶活性的MoS₂-Fe₃O₄复合物水凝胶,并构建比色传感平台实现了水体中H₂O₂的灵敏检测.在H₂O₂-TMB显色体系中,Fe₃O₄与MoS₂纳米片复合协同催化H₂O₂产生含氧自由基,水凝胶三维结构可有效抑制MoS₂-Fe₃O₄堆叠,促进活性位点的暴露,进一步提高对H₂O₂的催化能力.动力学常数显示,MoS₂-Fe₃O₄...     

甲基紫染料废水的微波诱导催化降解

采用微波辐照技术处理甲基紫染料废水,在对徽波具有很强吸收能力的活性炭存在下,微波辐射可使甲基紫染料废水迅速脱色。甲基紫的微波降解反应可近似看成一级反应。对微波辐射时间、甲基紫溶液初始浓度、溶液pH值、活性炭用量和微波辐射功率等因素对甲基紫脱色率的影响进行了研究。初步讨论了微波辐射下甲基紫染料废水的降解机理。     

硫铁矿烧渣水热法合成纺锤形α-Fe2O3

运用XRD、TEM等测试手段,对硫铁矿烧渣水热法合成的纺锤形α- Fe2O3的工艺进行了研究.结果表明以Fe(OH)3为前驱体水热合成纺锤形α-Fe2O3的适宜条件是搅拌速率500 r/min,升温速率2.5 ℃/min,加热到(170±2) ℃水热反应1.5 h,快速冷却.反应系统中NaH2PO4的加入量对产物的α-Fe2O3轴比有显著影响.NaH2PO4对α-Fe2O3形貌的影响机理为NaH2PO4与水热反应的前驱体Fe(OH)3、中间体α-FeOOH和产物α-Fe2O3的络合作用,抑制了α-Fe2O3晶核的成核速率并控制了α-Fe2O3在不同晶面的生长速率.     

磁性g-C3N4-Fe3O4复合纳米材料的制备及其光催化降解水中3种喹诺酮类抗生素的研究

以三聚氰胺和铁盐为原料制备磁性g-C₃N₄-Fe₃O₄复合纳米材料, 并探究不同反应条件对其光催化降解3 种喹诺酮类抗生素(洛美沙星LOM、氧氟沙星OLF和环丙沙星CIP)的影响。光催化反应的优化条件如下: 抗生素初始浓度为3.0 mg/L, g-C₃N₄-Fe₃O₄复合纳米材料初始剂量为 0.60 g/L, 温度为25℃, pH=7。在优化条件下, 洛美沙星、氧氟沙星和环丙沙星光照100分钟的降解率分别为83.6%, 60.9%和99.0%。XRD 和UV-vis分析表明, 石墨相g-C₃N₄与 磁性Fe₃O₄之间存在强烈的相互作用, 导致生成更多光生电子–空穴对, 增强复合纳米材料的光催化活性。重复循环利用5次后, 磁性g-C₃N₄-Fe₃O₄复合纳米材料的回收率大于90%, 光催化降解效率保持在60%以上。     

二氧化硅负载磷钨杂多酸钠光催化降解甲基紫

本实验研究了Keggin型杂多化合物Na3PW12O40／SiO2（二氧化硅负载的磷钨杂多酸钠）在紫外光的照射下催化降解有机染料甲基紫的效能。实验结果表明,催化剂用量不同,溶液的初始浓度,酸度不同则降解有机染料的效率不同。催化剂加入量的最佳值为0．09g／L;溶液的初始浓度为2mg／L时,降解的效果最佳;降解最适宜的初始酸度为pH=1。Keggin型杂多化合物Na3PW12O40／SiO2光催化降解甲基紫为一级动力学反应。