离子液体中铁粉活化过硫酸钠降解对氯苯酚

通过零价铁活化过硫酸钠产生强氧化性的硫酸根自由基,氧化降解4-CP,考察了各因素对4-CP降解率的影响。结果表明,零价铁/过硫酸钠工艺能有效的降解4-CP;零价铁的最佳投加量为1 g/L;零价铁与过硫酸钠摩尔比为1∶2时,4-CP的降解率最高;4-CP降解过程符合一阶动力学规律。     

零价铁活化过硫酸钠降解苯酚的研究

采用零价铁活化过硫酸钠的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以苯酚为目标污染物,考察了硫酸根自由基对苯酚的氧化降解行为。系统研究了零价铁投加量、过硫酸钠的投加量、不同温度、恒温震荡的时间、苯酚浓度、p H值对降解苯酚的影响。实验结果表明：在反应温度为35℃、p H为3、过硫酸钠用量为0.07g、零价铁用量为0.07g、苯酚浓度为10mg/L的条件下,恒温时间为90min时苯酚的降解情况最好,其降解率可以达到90.1%。     

零价铁活化过硫酸铵氧化降解苯酚的研究

利用零价铁活化过硫酸铵产生硫酸根自由基降解苯酚,研究了pH、铁粉投加量、过硫酸铵浓度对苯酚降解率的影响。结果表明:在零价铁/过硫酸铵体系中,当苯酚初始浓度为0.2 mmol/L、过硫酸铵浓度为2.0 mmol/L、零价铁加入量为0.24 g/L、pH=2.8、温度为20℃、反应75 min后,苯酚去除率可达到95.1%;分子探针实验证实零价铁活化过硫酸铵降解苯酚是硫酸根自由基参与的氧化反应。     

零价铁活化过硫酸钠降解甲基橙

采用零价铁（Fe0）活化过硫酸钠（PDS）的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以偶氮染料甲基橙（MO）为目标污染物,考察了硫酸根自由基对甲基橙的氧化降解行为。系统研究了PDS、Fe0投加量、体系初始pH值、反应温度以及染料初始浓度对反应的影响。结果表明：Fe0/PDS体系能有效地降解甲基橙,在MO初始浓度100 mg/L、PDS投加量为0.912 mmol/L、Fe0投加量0.16 g/L、初始pH值为4.0、温度为298 K的条件下,反应进行2.5 h MO去除率达到80.2%;同时还探索了Fe0/PDS体系降解MO的动力学过程,证实了MO的降解分为两个阶段,且第二阶段的氧化降解符合一级动力学反应。     

壳聚糖包被纳米铁催化降解罗丹明B研究

针对纳米零价铁(NZVI)催化过硫酸盐(PS)的高级氧化技术中,NZVI易团聚、易被氧化和难以重复利用等问题,采用中和法制备了壳聚糖包被纳米零价铁(CS@NZVI),作为过硫酸盐的催化剂,对其进行了表征,并以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究催化过硫酸盐降解RhB的优化条件和降解反应动力学。结果表明,优化降解条件为:RhB、PS初始质量浓度分别为8 mg/L、3g/L,CS@NZVI投加量为0.7 g/L,初始pH=2.5,温度为55℃,在此条件下,1 h降解率为91%,反应速率常数为0.040 9 min-1。催化降解行为均符合1级动力学模型。PS-CS@NZVI体系使反应活化能从20.4 kJ/mol下降到10.9 kJ/mol,证明了材料对过硫酸根的催化作用。该催化剂可重复使用4次,反应速率常数均在0.0360 min-1以上。     

黄铁矿活化过硫酸钠降解对氯苯胺的研究

研究了黄铁矿(pyrite-FeS2)活化过硫酸盐(PS)产生具有强氧化性的硫酸根自由基降解对氯苯胺(PCA)。系统探讨了FeS2活化PS降解对氯苯胺体系中,初始pH、FeS2投加量以及PS浓度对PCA降解率的影响。结果表明:PS/FeS2体系能有效地降解PCA,在PCA初始浓度为0.1 mmol·L-1,FeS2含量为0.5 g·L-1,温度为20℃,PS投加量为2.5 mmol·L-1,初始pH为7,反应4 h后PCA去除率达到91.02%。初始pH为3时PCA降解效果最佳,反应1 h后PCA的降解率达到100%。     

石油焦基活性炭负载零价铁活化过硫酸盐降解水中磺胺二甲基嘧啶的研究

本研究以石油焦为原料制备了石油焦基活性炭(Activated carbon,AC),再采用液相还原法制备纳米零价铁(Nano-zero-valent iron,nZVI)/活性炭复合材料。利用nZVI/AC复合材料活化过硫酸盐产生硫酸根自由基(SO₄^·-)降解水中磺胺二甲基嘧啶(Sulfamethazine,SMZ)。随着nZVI/AC复合材料投加量的增大和反应温度的上升,SMZ的降解率增大。增大过硫酸钠投加量和SMZ的初始浓度,SMZ的降解率下降。二级反应动力学更适合描述nZVI/AC活化过硫酸盐降解SMZ的反应过程。利用石油焦制备nZVI/AC复合材料活化过硫酸盐可有效降解水中的磺胺二甲基嘧啶,体现了“以废治废”的理念,为磺胺类抗生素废水的处理提供了新思路。     

纳米零价铁/过硫酸盐去除2,4-二氯酚的动力学研究

为更好地理解纳米零价铁(nZVI)激活过硫酸盐(PS)的机制和动力学,基于Langmuir-Hinshelwood机理,结合nZVI/PS体系中主要的反应步骤对2,4-二氯酚(2,4-DCP)的降解过程建立动力学模型。使用不同影响因素下(包括nZVI投加量、初始PS浓度和初始2,4-DCP浓度)PS,2,4-DCP浓度变化数据拟合动力学模型并确定速率常数,通过对速率常数的敏感性分析得到：2,4-DCP降解的整体反应动力学是由前体表面复合物内部发生电子转移反应形成硫酸根自由基SO₄^·-以及2,4-DCP被羟基自由基OH^·降解这两个过程来控制的。     

杭锦土负载纳米零价铁对水中甲基橙的脱色研究

以杭锦土、FeCl_3·6H_2O和NaBH_4为原料,采用液相还原法制备了杭锦土负载纳米零价铁(NZVI@HJ),扫描电镜和XRD表征结果显示纳米零价铁均匀分散在杭锦土上。对甲基橙模拟废水进行吸附降解实验,考察投加量、负载比、pH、初始浓度、温度等因素对NZVI@HJ降解甲基橙效果的影响。结果表明:在投加量为3 g/L、纳米零价铁与杭锦土的最佳负载比(质量比)为1∶3、pH为3.0、温度为25℃条件下反应10 min,NZVI@HJ对甲基橙的去除率达到97.77%。NZVI@HJ对甲基橙的降解过程遵循一级反应动力学规律。     

基于纳米零价铁的类芬顿体系降解土霉素的研究

通过FeSO_4与NaBH_4在碱性条件下反应,制备纳米零价铁颗粒。X射线衍射表明产物是α-Fe~0,扫描电子显微镜得到纳米零价铁的粒径大约为20nm,氮吸附比表面积为19.607m~2·g~(-1),等电点为7.2。研究该纳米零价铁对水溶液中的土霉素的去除作用,发现纳米零价铁的投加量、土霉素初始浓度和溶液的pH值均对其去除效果产生影响。在纳米零价铁投加量为1.0g·L~(-1),pH值为6.5的条件下,在4h内将质量浓度为100mg·L~(-1)的土霉素基本完全降解,去除率为98.8%。该研究结果表明,纳米零价铁对水溶液中的土霉素有很好的去除效果。     

稀土Y3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土Y3+掺杂TiO2,对其进行了XRD分析,以刚果红溶液为目标降解物研究了稀土Y3+掺杂TiO2的光催化性能。结果表明:同等实验条件下Y3+掺杂TiO2比纯TiO2的降解效果好。当稀土Y3+的掺杂量n(Y3+)∶n(TiO2)=0.5%(摩尔比)、焙烧温度600℃、刚果红溶液初始浓度20 mg/L、pH=3、催化剂用量为1.5 g/L时,其光催化性能最佳。反应1 h的降解率可达98.55%。     

聚苯胺改性活性炭粒子电极的光电催化性能

以苯胺、活性炭为原料,利用原位聚合法制备聚苯胺(PANI)改性活性炭(AC)粒子电极(PANI/AC),采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱(FTIR)对该粒子电极的形貌、晶体结构和组成进行了表征,并将其应用于直接耐晒翠蓝GB的光电催化降解实验。考察了PANI复合量、粒子电极用量、电流密度、pH和GB初始浓度等对降解率的影响,并考察了GB在不同催化条件下的降解反应。结果表明:在光电协同催化条件下,当苯胺与活性炭质量比为0.3∶0.7,粒子电极质量浓度为9 g/L,电流密度为8 mA/cm2,pH为3时,PANI/AC对质量浓度为20 mg/L的GB溶液的降解率达到95.47%。     

铌酸光催化降解甲基橙溶液

以铌酸为光催化剂,在高压汞灯照射下,对模拟染料废水甲基橙溶液进行光催化降解,研究过氧化氢加入量、催化剂用量和甲基橙起始浓度对光催化降解的影响。结果表明,当甲基橙起始浓度为15 mg·L^-1、30%过氧化氢用量为5.0 mL·L^-1和催化剂用量为1.5 g·L^-1时,光照1 h,甲基橙溶液降解率达到97％,在较低浓度下,甲基橙溶液的光催化降解反应符合一级动力学方程。     

纳米TiO2复合光催化剂处理印染废水影响因素的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合光催化剂,对印染废水的光催化降解性能研究,用正交试验法选择最佳的降解条件。结果表明,废水降解率的影响因素依次为:废水初始浓度、废水初始pH值、复合光催化剂用量、光照时间、鼓气量等。通过试验优化和考虑经济、时间等因素确定最佳降解条件是:废水初始浓度为10 mg·L-1、废水pH值为3、复合光催化剂的用量为2.0 mg·L-1、光照时间2 h、鼓气量为8 L·min-1。     

Fenton法处理模拟偶氮染料废水的研究

采用Fenton法对模拟偶氮染料废水进行了处理。考察了废水初始pH值、H2O2和Fe2＋投加量、反应时间及反应温度等对模拟染料废水COD去除率的影响。实验结果表明,在甲基红的初始浓度为200mg.L-1,初始pH值为3.0,H2O2和Fe2＋投加量分别为20mmol.L-1和1mmol.L-1,反应温度为50℃,反应时间为60min的条件下,废水中COD的去除率可达83.5%。     

Fe~0/Electro-Fenton对邻苯二甲酸二甲酯的降解研究

以纳米零价铁（Fe0）为铁源的Electro-Fenton（Fe0/E-Fenton）对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的降解进行了研究。与Fe2＋/E-Fenton体系相比较,Fe0/E-Fenton对DMP的降解效果更好。Fe0/E-Fenton对DMP的降解过程中,相对稳定的溶液pH值和充足的Fe2＋量有利于E-Fenton试剂对DMP的降解反应。同时考察了Fe0/E-Fenton反应的初始pH值和纳米Fe0投加量对DMP降解的影响。研究结果表明,当DMP的初始浓度为50 mg.L-1时,溶液的最佳pH值和Fe0的投加量分别为3.0、60 mg.L-1,且DMP溶液在90 min内可以达到完全降解,降解速率符合准一级动力学方程：ln（C0/C）=0.056t-0.072,R=0.996,降解速率常数为0.056 min-1。     

固体聚硅酸铁铝混凝剂的制备及其混凝除磷研究

以硅酸钠、硫酸铁、硫酸铝、硬脂酸钙为原料,制备了固体聚硅酸铁铝(PSAF)混凝剂,并以桂林市某污水处理厂二级生物处理后的出水为原水,研究了在最佳制备工艺条件下制备的固体PSAF混凝剂投加量和溶液pH对其混凝效果的影响。正交试验结果表明,制备固体PSAF混凝剂的优化工艺条件为:硅酸钠聚合的pH为2.5,溶液硅酸钠的浓度0.4 mol.L-1,Al3+与Fe3+的摩尔比5:5,加入铁铝混合液的温度为30℃,超声时间为40 min,硬脂酸钙的质量浓度为0.10g.L-1;混凝试验结果表明,当原水TP的质量浓度为1.23 mg.L-1、pH为7.5、固体PSAF的最佳投药量为125 mg.L-1时,TP的去除率为91.03%,COD去除率为70.3%,浊度去除率为60%。在pH为6.0～8.0时,固体PSAF除磷效果较好。     

α-SiW_（11）Ti/聚苯胺/TiO_2复合材料的光催化性能

以α-SiW11Ti/PANI/TiO2为光催化剂。在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水孔雀石绿溶液的光催化降解的反应,考察了催化剂投加量、底物浓度、pH值对孔雀石绿降解率的影响。结果表明,孔雀石绿溶液光催化降解的最佳条件为：pH=11,α-SiW11Ti/PANI/TiO2催化剂投加量为0.125 g.L-1,浓度为10 mg.L-1,经30 W紫外灯照射90 min后,其降解率为97.53%。     

TiO2光催化降解2,4-二氯酚动力学及机理的研究

以TiO2作为催化剂,500 W汞灯作为光源,对水体中2,4-二氯酚（2,4-DCP）的光催化降解特性进行了研究。实验结果表明,TiO2光催化降解2,4-DCP效果较好,降解的最佳pH为7,催化剂的最佳投加量为200 mg·L-1。2,4-DCP的初始浓度越小,光催化的效率越高。在初始浓度为5 mg·L-1时,光催化1 h的降解率达90%。在实验的四种不同初始浓度（5 mg·L-1、10 mg·L-1、20 mg·L-1、40 mg·L-1）下,2,4-DCP的光降解速率常数近似与其初始质量浓度成一级反应动力学关系。结合高效液相色谱、气相色谱-质谱的测定结果以及Cl-、COD的变化,认为2,4-DCP的主要降解过程为：脱氯-开环-矿化、中间产物相互作用-进一步矿化。     

A study on rapid acid chrome black (MB 7) spectrophotometric determination of ClO2 and catalytic degradation of 2,6-dinitro-p-cresol (DNPC) by ClO2

Experiments were conducted to investigate the degradation of 2,6-dinitro-p-cresol (DNPC) in the chlorine dioxide (ClO₂) catalytic oxidation process. Pure aluminum oxide was used as the catalyst in this process. The degradation of DNPC by ClO₂ using aluminum oxide as catalyst was systematically studied by varying the experimental parameters, such as pH values, catalyst dosage, the initial concentration of DNPC and ClO₂, reaction time, etc. Under optimal condition (DNPC concentration 39 mg·L^-1, ClO₂ concentration 0.234 g·L^-1, reaction time 15 min, catalyst dosage 4.7 g·L^-1 and pH 4.32), almost complete degradation of DNPC can be achieved. The kinetic studies revealed that the ClO₂ catalytic oxidation degradation of DNPC followed pseudo-first-order kinetics with respect to both ClO₂ and DNPC concentration. The repetitive use of the catalyst was investigated along sequential feed-batch trials. The catalyst performed efficiently after five runs. In addition, a simple and convenient method for the determination of ClO₂ in water was developed by using acid chrome black 7 (MB 7) spectrophotometry in this paper.