活性炭负载Fe_2O_3催化臭氧降解丁香酚

应用制备的活性炭(AC)负载活性组分催化剂催化臭氧处理丁香酚模拟废水,通过扫描电镜、X-射线衍射仪和比表面积分析仪对制备的催化剂特性进行表征,考察了AC负载活性组分的种类和初始pH值、负载量、催化剂加入量对催化臭氧氧化降解丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)(重铬酸盐指数)去除效果的影响,并对降解过程中COD_(Cr)的去除反应动力学进行研究.结果表明:AC表面成功负载了活性组分Fe_2O_3、CuO/Cu_2O、CeO_2、NiO,制备的催化剂(Fe/AC、Cu/AC、Ce/AC、Ni/AC)具有明显的催化活性,显著提高了臭氧氧化降解丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)的去除效果,催化活性从大到小依次为Fe/ACCe/AC Cu/AC Ni/AC;制备的Fe/AC具有最高的催化活性,在pH值为11、负载量为3%、Fe/AC加入量为0.3g/L条件下,反应60 min后COD_(Cr)去除率达到88. 90%,分别比AC催化臭氧处理和单独臭氧处理提高了21. 13%和29. 95%.动力学分析表明,臭氧氧化、AC、Fe/AC、Ce/AC、Cu/AC、Ni/AC催化臭氧氧化处理丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)的降解符合表观二级动力学规律,活性炭负载的活性组分有效提高了反应的动力学速率.     

活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水

为提高臭氧处理制浆废水的效果,分别以活性炭(AC)、氧化铝(Al2O3)和溶胶-凝胶法制备的TiO2/AC、TiO2/Al2O3为催化剂催化臭氧处理制浆废水,采用扫描电镜和X-射线衍射仪对催化剂进行表征.结果表明:AC、A Al2O3、TiO2/AC和TiO2/Al2O3均具有催化性能,可有效提高臭氧对制浆废水化学需氧量(CODCr)和色度的去除效果.动力学分析表明,AC、TiO2/AC、Al2O3和TiO2/Al2O3催化臭氧处理制浆废水的过程中,CODCr降解的反应符合表观二级动力学方程,负载的TiO2提高了反应的动力学速率常数.气相色谱-质谱联用分析表明,臭氧及催化臭氧处理能有效降解去除漂白废水中的烷基苯类、酯类和氯代烃类等有毒有机污染物.     

Ti(Ⅳ)催化臭氧深度处理造纸法烟草薄片废水

为进一步降低造纸法烟草薄片废水的污染负荷,采用Ti(Ⅳ)催化臭氧氧化法处理造纸法烟草薄片废水二级生物处理出水,考察了催化剂用量、臭氧质量浓度、p H值和温度等工艺条件对Ti(Ⅳ)催化臭氧处理废水效果的影响.结果表明:Ti(Ⅳ)催化臭氧处理废水过程中,COD降解反应符合表观二级动力学方程,Ti(Ⅳ)的存在提高了反应的动力学速率常数,对废水中有机物的降解起了重要作用;在p H值为8.0,Ti(Ⅳ)用量为0.4 mmol/L,O_3质量浓度为14.76 mg/L,反应温度30℃的条件下,反应60 min后废水的COD和色度去除率分别达到67%和98%,COD去除率比单独臭氧处理提高了24%.红外光谱和紫外光谱分析表明,Ti(Ⅳ)催化臭氧处理对造纸法烟草薄片废水中难生物降解的烟碱等含氮化合物和木素降解产物具有良好的降解去除效果,大大降低了处理后废水的污染负荷.XRD分析表明,在Ti(Ⅳ)催化臭氧处理造纸法烟草薄片废水过程中生成了TiO_2和碳酸钙、碳酸镁等沉淀物,增强了废水中污染物的降解去除效果.     

铁型催化剂对臭氧氧化甲基橙的催化效能

以模拟染料废水甲基橙(MO)溶液为目标物,研究了Fe2+、Fe3+均相催化臭氧氧化及负载型铁氧化物非均相催化臭氧氧化对MO的去除特性,并探讨了在非均相催化剂活性炭负载Fe2O3(Fe2O3/AC)、活性氧化铝负载Fe2O3(Fe2O3/Al2O3)催化臭氧氧化体系中pH值、催化剂投加浓度、臭氧浓度、MO初始浓度等工艺参数的作用规律.结果表明,Fe2+、Fe3+、Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的加入均能提高MO的脱色率和COD去除率,且Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的催化效果更为显著;当Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的投加浓度为1.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,MO初始浓度为25.0 mg/L、pH值为5.0时,30 min时Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3催化臭氧体系降解MO的脱色率和COD去除率分别为89.26%、48.45%和80.34%、38.41%.     

活性炭负载铈催化臭氧氧化去除水中邻苯二甲酸二甲酯的研究

用浸渍法在活性炭上负载铈制备催化剂（Ce/AC）,并用XRD和SEM对其进行了表征．考察了Ce负载量、催化剂投加量对Ce/AC催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的影响．结果表明,Ce/AC催化臭氧氧化降解DMP的优化参数是催化剂投加量1.5 g/L,Ce的负载量0.2 %．在优化条件下,Ce/AC加入有利于催化臭氧氧化DMP过程中TOC的去除．质量浓度30 mg/L（pH=5.0）DMP反应60 min后的TOC去除率由以AC为催化剂的48 %提高到68 %,而单独臭氧氧化过程中TOC去除率仅有22 %．     

Fe/AC催化剂对苯酚模拟废水的催化湿式氧化

采用浸渍法制备了Fe/AC(活性炭)系列催化剂;用苯酚的湿式催化氧化作为模型反应,研究了催化剂的催化性能.结果表明,在pH=3.0,常压和90℃的反应条件下,Fe(5%)/AC催化剂具有相对较优的对苯酚废水的催化氧化活性,该催化剂对苯酚模拟废水的化学需氧量(COD)去除率约为70%.通过催化剂表征,表明该催化剂活性与其表面性质存在一定的关系.     

TiO_2/AC光催化降解水中微量莠去津的研究

采用溶胶凝胶法制备了活性炭负载二氧化钛(TiO2/AC)催化剂,研究其对水中微量莠去津的光催化降解情况.结果表明,当TiO2/AC催化剂在活化温度为500 ℃,TiO2负载量为34.4%,催化剂使用量大于15 mg/L时表现出最高的催化活性,在最优条件下TiO2/AC催化剂对水中40 μg/L莠去津的光催化降解符合准一级反应动力学方程,降解效率为91.4%,催化效果优于TiO2、P25TiO2以及TiO2+AC的混合体系.莠去津的光催化降解途径为脱氯反应生成羟基化产物OHA,OHA脱烷基生成OHDIA和OHDEA.     

催化剂载体对催化臭氧化活性的影响

为了制备高效稳定的催化臭氧氧化催化剂,研究了不同载体负载Ru催化剂催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的效果。结果表明:以Ru作为活性组分时,不适合采用SiO2载体;以Al2O3为载体的RuO2/Al2O3催化剂对有机物的吸附较少,催化作用明显,但是氧化过程中会产生铝溶出的问题;而以活性炭为载体的Ru/AC催化剂对有机物吸附能力较强,催化作用明显,具有很好的稳定性和较长的使用寿命,且催化过程中没有金属溶出的问题,是一种非常有潜力的催化臭氧氧化催化剂。     

催化剂载体对催化臭氧氧化活性的影响

为了制备高效稳定的催化臭氧氧化催化剂,研究了不同载体负载Ru催化剂催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的效果。结果表明:以Ru作为活性组分时,不适合采用SiO2载体;以Al2O3为载体的RuO2/Al2O3催化剂对有机物的吸附较少,催化作用明显,但是氧化过程中会产生铝溶出的问题;而以活性炭为载体的Ru/AC催化剂对有机物吸附能力较强,催化作用明显,具有很好的稳定性和较长的使用寿命,且催化过程中没有金属溶出的问题,是一种非常有潜力的催化臭氧氧化催化剂。     

镁基污泥炭催化臭氧氧化去除废水中偶氮染料特性研究

采用金属镁和污泥炭制备出镁基负载污泥炭材料并被作为臭氧催化剂,以偶氮染料橙黄II废水作为目标污染物,探究了催化剂投加量等因素对橙黄II降解率的影响。结果表明:使用体积为100 mL的橙黄II废水,在污染物橙黄II初始浓度为100mg/L,向水中通入的臭氧量为500mg/h,加入镁基负载率为5%的催化剂0.5 g,反应温度为25℃,废水pH为5时,反应12 min时去除率达99%。镁基催化臭氧氧化对橙黄II的去除效果较单独臭氧高,镁基负载污泥炭的存在,增加了臭氧与催化剂的接触,同时激发了臭氧分解产生的羟基自由基,从而促进废水中污染物的快速降解,为臭氧氧化染料废水提供了有效催化材料。     

活性炭负载TiO_2降解工业含酚废水的研究

以钛酸正丁酯为钛源,用溶胶—凝胶法制备了活性炭负载TiO2光催化剂.以18W的紫外灯做光源,用制得的TiO2/AC催化剂降解工业含酚废水.综合分析了TiO2/AC催化剂对含酚废水降解效果的影响.结果表明:在相同反应时间下,TiO2/AC催化剂的降解效率明显高于TiO2催化剂.     

氧化镁催化臭氧氧化偶氮染料废水

实验采取氧化镁催化臭氧氧化法来降解偶氮染料酸性橙黄II废水,对反应过程中影响因素和机理进行了分析。结果表明:使用体积为300 m L的废水,污染物初始浓度为100 mg/L时,当向废水中通入的臭氧量为1000 mg/h,加入的氧化镁量为0.4 g,反应温度为30oC,控制废水的p H达8.0时,降解率达到84.9%。氧化镁催化臭氧反应是发生在反应液中催化剂表面和溶液的非均相和均相反应,氧化镁催化臭氧分解成自由基,自由基对偶氮染料具有较好的氧化效果,通过氧化镁催化臭氧氧化链式反应过程最终达到降解偶氮染料废水的目的。     

微波强化TiO_2/AC光催化剂的制备及其光催化活性的研究

目的研究微波强化活性炭负载型TiO_2催化剂的光催化活性,确定催化剂的最佳制备条件.方法在自制的紫外光催化反应器中,以活性艳红X-3B染料水样的脱色率为参数,设计并讨论了微波辐射时间、微波功率及催化剂负载次数等单因素对光催化剂制备及其物理化学性质的影响.结果微波强化TiO_2/AC光催化剂的最佳制备条件为微波功率520 W,微波辐射时间1. 5 min,负载次数3次,其处理活性艳红X-3B染料水样的脱色率可达95. 6%.结论微波辐射制备的光催化剂表面存在较多的缺陷和较丰富表面羟基,提高了TiO_2表面电子-空穴对的分离效率,提高了光催化降解的效率.     

TiO2光催化臭氧氧化降解全氟辛酸的研究

TiO_2光催化臭氧氧化可以有效降解全氟辛酸(PFOA),反应4 h后的脱氟率达到44.3%.考察了PO_4~(3-)、PFOA初始浓度、反应温度对PFOA脱氟率的影响.结果表明,TiO_2光催化臭氧氧化降解PFOA过程发生在催化剂表面,PFOA和O_3在TiO_2表面的吸附是降解反应发生的必要条件;反应过程的前半段温度占主导因素,脱氟率随温度升高而升高,反应过程的后半段吸附作用影响更大,温度越低脱氟率反而越高;降解过程中产生的中间产物主要是5种短链全氟羧酸化合物,包括C_6F_(13)C_OOH、C_5F_(11)C_OOH、C_4F_9C_OOH、C_3F_7C_OOH和C_2F_5C_OOH.TiO_2光催化臭氧氧化降解PFOA的机理类似于Photo-Kolbe反应.     

Ni/GAC催化过硫酸钠降解酸性橙7

为提高活性炭活化过硫酸盐处理有机废水的效率,采用浸渍-高温煅烧法制备负载型镍/颗粒活性炭(Ni/GAC)催化剂,采用SEM、FT-IR和XPS对催化剂进行分析,考察了硫酸盐投加量c(PDS)、Ni/GAC投加量m(Ni/GAC)和p H值对Ni/GAC活化过硫酸钠(PDS)降解酸性橙7(AO7)的影响,并验证了反应体系内存在的主要氧化物种.结果显示:活性炭表面负载物为Ni O,同时新增大量羧基、内酯基和酚羟基,Ni/GAC具有较高的催化活性;AO7去除率随c(PDS)的增加先上升后下降;催化作用随m(Ni/GAC)的增大而提高;不同p H值下的催化降解效率为:中性碱性弱酸性强酸性;在最佳反应条件(即c(PDS)=2 mmol/L、m(Ni/GAC)=2 g、p H=7)下,90 min内AO7去除率达93.9%.该催化体系为羟基自由基(HO·)和硫酸根自由基(SO_4~-·)主导的氧化体系.     

不同载体的固体酸催化剂对糠醛渣水解制乙酰丙酸催化性能的影响

首先用一步法合成了一种介孔分子筛,然后分别以常规微孔分子筛ZSM-5、介孔分子筛SBA-15以及自制分子筛为载体制备了三种不同载体负载的TiO_2/SO_4~(2-)固体酸催化剂.以糠醛渣为原料,研究了三种不同载体负载的TiO_2/SO_4~(2-)固体酸催化剂对纤维素水解制乙酰丙酸催化性能的影响,在相同的反应条件下自制载体负载的TiO_2/SO_4~(2-)催化剂显示了较好的催化性能.在优化的反应条件下,反应温度在220℃、反应时间60 min、固体酸用量10%左右、液固比15∶1,自制载体催化剂乙酰丙酸收率可以达到72.3%.     

TiO_2-SnO_2基钨催化剂的表面性质和NH_3吸附特性及脱硝机理

采用共沉淀法制备了TiO_2-SnO_2固溶体载体,浸渍WO_3得到系列x%WO_3/Ti O_2-Sn O_2脱硝催化剂,采用比表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、程序升温还原(H2-TPR)、原位漫反射傅里叶红外光谱(in situ DRIFTS)等表征研究脱硝催化剂的微观结构、表面性质和NH_3吸附特性,并推测该催化剂表面的SCR脱硝反应机理.结果表明:负载WO3之后,随着负载量的增加,催化剂的比表面积有所减小;WO_3以无定形态存在于催化剂表面;催化剂还原特性和表面Brnsted酸量显著增强;催化剂的脱硝效率增加,其中12%WO_3/TiO_2-SnO_2催化剂在280~380℃的温度窗口具有90%的NO_x转换效率.原位漫反射红外研究结果表明,对于x%WO_3/TiO_2-SnO_2系列的催化剂来说,Brnsted酸中心是催化过程中的活性酸位,该催化剂脱硝反应遵循E-R反应机理.     

以活性炭为载体的负载型催化剂的SCR脱硝性能

通过浸渍法负载Fe,Cr,Cu,Mn等过渡金属组分,制备以活性炭为载体的低温、廉价、高效的负载型催化剂,用于SCR脱硝.实验研究了活性组分、负载量、反应温度、氧气含量、表观流速等不同参数对催化剂脱硝效率的影响.结果表明,Mn的活性比Cu,Cr以及Fe的活性大,能更好地促进催化剂的催化脱硝;多组分催化剂催化脱硝效率要比单组分的脱硝效率高;活性炭载体上负载8%的Mn,Cu,Cr,Fe时,催化剂脱硝效率最佳;在一定氧气含量下,催化剂脱硝效率要比无氧时的脱硝效率高;在所制备的以活性炭为载体的负载型催化剂中,8Mn-8Fe/AC催化剂性能最稳定,催化脱硝效率最佳.     

负载型二氧化钛催化剂的制备及催化降解苯酚的研究

以钛酸四丁酯为前驱体、碘酸钾为碘源,粒状活性炭为载体,采用水热法和浸渍烧结法合成了I-TiO2/AC负载型催化剂.采用XRD、XPS、EDS等手段对催化剂进行表征.以苯酚为目标物,研究了不同种催化剂对苯酚的吸附效率及不同经浸渍-烧结处理的次数的I-TiO2/AC催化剂在可见光下降解苯酚的效率.实验结果表明:采用浸渍结烧法I-TiO2成功负载在活性炭上.由于活性炭和I-TiO2催化剂的协同作用,I-TiO2/AC催化剂对50 mg/L苯酚的吸附效率高达95.8%,在模拟太阳光下对苯酚的降解效率高达64%.     

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.