Fe~(2+)催化H_2O_2/Na_2S_2O_8氧化降解水中黄腐酸

利用Fe~(2+)催化H_2O_2或Na_2S_2O_8降解水中的黄腐酸,研究了诸因素(处理剂加量、pH和温度)对黄腐酸降解的影响。黄腐酸溶液颜色和TOC的去除,紫外区光吸收强度的降低都表明H_2O_2/Fe~(2+)体系对黄腐酸具有良好的降解效果;在pH=3.0、H_2O_2为400mg·L~(-1)、H_2O_2与Fe~(2+)物质的量的比为10∶1的条件下,处理100mg·L~(-1)黄腐酸溶液120 min,TOC去除率达到88.4%。Na_2S_2O_8/Fe~(2+)降解结果表明:在pH=3.0、Na_2S_2O_8为2 000mg·L~(-1),Fe~(2+)为5mmol·L~(-1),温度为50℃条件下处理100 mg·L~(-1)黄腐酸水样240min,TOC去除率为55.9%。分析降解效果和试剂成本可知,H_2O_2/Fe~(2+)法降解水中黄腐酸优于Na_2S_2O_8/Fe~(2+)法。     

Fenton法处理印染废水的特性及动力学研究

针对印染废水水质复杂、处理难度高的问题,研究采用Fenton法对印染废水进行处理.考察pH、Fe~(2+)投加量、H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比、反应时间等因素对污染物去除率的影响,分析污染物质官能团的变化,建立污染物降解动力学模型.结果表明:在pH值为2.5、Fe~(2+)投加量为5 mmol、H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比为4、反应时间为50 min时,污染物去除效果最好,色度、TOC、COD和氨氮的去除率可达99.8%、85.11%、90.69%和66.63%;通过分析UV-vis吸收谱图、HPLC谱图、GC-MS谱图的变化,证明发色官能团被氧化降解.建立了底物降解速率与底物浓度、H_2O_2浓度和Fe~(2+)浓度相关的催化降解动力学模型,其中底物浓度的反应分级数(m=0.265)高于Fe~(2+)的反应分级数(q=-1.48),表明底物浓度对Fenton的氧化降解过程影响较大.     

DOPAC/Fe~(3+)/H_2O_2体系降解罗丹明B的研究

Fenton氧化法是目前用于降解有机污染物的有效手段之一。以3,4-二羟基苯乙酸参与的类Fenton体系(DOPAC/Fe~(3+)/H_2O_2)为研究对象,对污染物进行降解,并对初始pH值、DOPAC/Fe~(3+)浓度比、H_2O_2浓度进行优化。结果表明:DOPAC/Fe~(3+)/H_2O_2体系对污染物有较优的去除效果。在pH为3、DOPAC和Fe~(3+)浓度比为1∶1、H_2O_2浓度为2mmol/L时,在15min内罗丹明B在DOPAC/Fe~(3+)/H_2O_2体系中的去除率可达到99%以上,TOC去除率为62%。在该过程中,DOPAC也随污染物一起被矿化,避免了对环境的二次污染,体现了DOPAC/Fe~(3+)/H_2O_2体系的环境友好性。     

化学反应速率测定中(NH_4)_2S_2O_8试剂的改进

报导了在失效的(NH_4)_2S_2O_8水溶液中加入少量的Na_2SO_3还原剂,可以使(NH_4)_2S_2O_8试剂继续使用,保证了教学质量和教学进度,还可节省实验经费。     

纳米CuFe2O4活化过一硫酸盐降解诺氟沙星性能

为研究使用过一硫酸盐(PMS)的高级氧化技术去除水体中微量有机污染物的高效可行方法,通过柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备纳米CuFe_2O_4材料,以其为非均相催化剂,探究CuFe_2O_4/PMS体系对诺氟沙星(NFX)的降解性能.采用X射线衍射仪、电子透射显微镜、BET手段对材料进行表征,考察煅烧温度对纳米CuFe_2O_4结构及催化性能的影响,并试验纳米CuFe_2O_4的重复使用性和稳定性.探讨纳米CuFe_2O_4投加量、PMS浓度、溶液初始pH对CuFe_2O_4/PMS体系降解NFX性能的影响,并探究该体系的氧化活性物种及降解机理.结果表明:制备纳米CuFe_2O_4的最佳煅烧温度为400℃,该温度下纳米CuFe_2O_4晶型较好,比表面积较大,且表现出较高的催化活性;在纳米CuFe_2O_4/PMS体系中,控制NFX初始质量浓度为5 mg/L,最适宜的反应条件为:纳米CuFe_2O_4投加量为0.1 g/L、PMS浓度为0.5 mmol/L、初始溶液pH为9.5,该条件下反应30 min后NFX的去除率高达99%;纳米CuFe_2O_4能有效活化PMS生成·OH和SO_4~-·,SO_4~-·是实现NFX快速降解的主要活性物种.     

Fe~(3+)-Er~(3+)共掺纳米TiO_2紫外及可见光下催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯性能

采用溶胶-凝胶-微波法以无水乙醇为溶剂,制备了Fe~(3+)和Er~(3+)不同摩尔配比共掺的TiO_2纳米粒子,在N2保护下加热至500℃,获得具有稳定锐钛矿型结构的Fe~(3+)和Er~(3+)共掺TiO_2纳米晶体(Fe~(3+)-Er~(3+)-TiO_2)光催化剂.对于Fe~(3+),Er~(3+)不同摩尔配比共掺的纳米TiO_2光催化剂,在掺入量相同时,紫外及可见光下的光催化活性最强.采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品的表面结构进行测试,结果显示Fe~(3+)-Er~(3+)-TiO_2纳米光催化剂晶体尺寸为25 nm~30 nm;X衍射仪测试样品,其XRD图谱峰值显示晶型结构为锐钛矿型,荧光光谱(FL)和紫外-可见(UV-Vis)光谱显示材料的吸收波长范围为370 nm~770 nm.利用Fe~(3+)-Er~(3+)-TiO_2纳米光催化剂在紫外及可见光下降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯,反应过程以高效液相色谱(HPLC)对N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯浓度进行检测,结果显示掺入Fe~(3+),Er~(3+)可提高TiO_2的光催化活性,从反应动力学和机理分析掺入Fe~(3+),Er~(3+)可增加光反应孤对电子从而提高反应液中HO·含量.     

亚硫酸盐对不同铁含量的闪锌矿可浮性的影响

本文通过浮选,动电位测定及X射线光电子能谱研究了Na_2SO_3对未活化的两种不同铁含量的闪锌矿的抑制作用。实验表明,铁含量的升高不利于Na_2SO_3对闪锌矿的抑制,同时使用ZnSO_4才能抑制铁闪锌矿。认为Na_2S0_3通过解吸及分解黄药起抑制作用。用表面Fe~(3+)络离子对SO_3离子的氧化及Zn(2+)离子对Fe(3+)络离子的罩盖解释了铁闪锌矿的浮选现象。     

蒸氨溶液中Ca~(2+)、Fe~(2+)、SO_4~(2-)离子对氢氧化镁产品的影响

以工业轻烧粉和氯化铵反应制得的氯化镁蒸氨溶液是生产氢氧化镁的原料,溶液中所含的Ca~(2+)、Fe~(2+)、SO_4~(2-)离子对氨沉淀法制得的氢氧化镁产品的分散性、粒径和形貌有一定的影响.通过将单一Ca~(2+)、Fe~(2+)、SO_4~(2-)离子与纯氯化镁溶液制得的产品进行比较,并采用滴定分析、X射线衍射、激光粒度分布仪、扫描电镜、热重(TG)分析对产品进行表征分析,同时研究了各离子对氢氧化镁产品的影响机理.结果表明:Ca~(2+)对氢氧化镁产品的形貌和分散性影响较小,Fe~(2+)、SO_4~(2-)对产品的形貌和分散性影响较大.     

Ferronickel preparation using Ni-Fe co-deposition process

Nucleation mechanism and technological process for Ni-Fe co-deposition with a relatively high Fe~(2+)concentration surrounded were described,and the effects of Fe~(2+) concentration,solution pH,temperature,and sodium dodecyl sulfonate concentration were investigated.Electrochemical experiments demonstrate that iron's electrodeposition plays a leading role in the Ni-Fe co-deposition process,and the co-deposition nucleation mechanism accords with a progressive nucleation.Temperature increase does favor in increasing nickel content in the ferronickel(Ni-Fe co-deposition products),while Fe~(2+) concentration increase does not.When solution pH is higher than 3.5,nickel content in the ferronickel decreases with pH because of the hydrolysis of Fe~(2+).With the current density of 180 A/m~2,Na_2SO_4 concentration of 100 g/L and Ni~(2+) concentration of 60 g/L,a smooth ferronickel deposit containing 96.21% Ni can be obtained under the conditions of temperature of 60 °C,Fe~(2+) concentration of 0.3 g/L,solution pH of 3 and sodium dodecyl sulfonate concentration of 40 mg/L.     

H2O2光化学氧化技术对4BS和甲基橙的脱色研究

采用四种氧化技术:1.H_2O_2;2.芬顿;3.H_2O_2+紫外线;4.光芬顿;对常用染料直接耐酸大红4BS和甲基橙进行脱色研究。结果表明,光芬顿脱色效果最好,在10 min时,大红4BS和甲基橙脱色率分别高达99.56%和95.88%;H_2O_2(30%)投加量为0.2 mL时,大红4BS最适Fe~(2+)浓度为1 mg/L,甲基橙最适Fe~(2+)浓度为2 mg/L;中性有利于大红4BS降解,弱酸弱碱有利于甲基橙降解;实验比较了254 nm、308nm和365 nm三种紫外光源,发现254 nm紫外线对两染料降解最好。并对两染料进行了光谱分析。     

SO_2在钒催化剂上氧化反应机理与微观动力学

作者分析了SO_2在钒催化剂上氧化成SO_3的反应特性,认为反应过程是以离子形式进行,V_2O_5首先离解成VO_2~-离子才能很快地氧化SO_2,并提出了一种液相反应机理: (1)SO_2+2VO_2~+SO_3+2VO~(2+)+O~(2-) (2)O_2+4VO~(2+)2VO_3V~(4+) (3) VO_3V~(4+) +O~(2-)→2VO_2~+从该机理出发推导出了液相本征动力学模型: r~0=k~0C_(o_2)~(1/2)(1-β_1)/[1+K~0(C_(so_3)/C(so_2))~(1/2)] 作者认为:在工业反应条件下,钒催化剂的活性组分在高温段完全转化成液相,在低温段则液固并存;在高、低温段的液相反应机理虽然一样,但其反应能力和物质在液相中的扩散阻力却不同,在Arrhenius图上,会出现斜率不同的直线,氧的反应级次也不一样。通过理论分析与综合液相扩散影响和本征动力学模型,推导出了高温段和低温段的“微观动力学”模型,并得到了许多研究结果和实验数据验证,其模型为: r_1=k_1P_(o_2)~(3/4)(1-3/2β)~(1/2)/[1+k_1(p_(so_3)/p_(so_2))~(1/2)] (高温段) r_2=k_2P_(o_2)~(1/2)(1-β)/[1+k_2(p_(so_3)/p_(so_2))~(1/2)]~2 (低温段)     

Fe(Ⅱ)(Ⅲ)—EDTA体系研究(Ⅳ)——邻菲啰啉光度法测铁价态

本文研究了萃取过程中Fe(Ⅲ)—phen体系光还原规律。实验发现在散射光中Fe~(3+)—phen络合物发生显著的光还原反应,向体系中加入EDTA可阻止Fe~(3+)-phen的光还原,但并不影响NH_2OH·HCI对Fe~(3+)还原为Fe(Ⅱ)的反应。少量还原剂(S_2O_3~(2-))存在时不影响铁价态测定。本方法能用于Fe(Ⅱ)(Ⅲ)—EDTA体系的铁价态测定。     

硫代硫酸盐法添加氯化钠、十二烷基磺酸钠浸取金矿研究

对湖北氧化铁型金矿,进行了Na_2S_2O_3法添加NaCl而不加Cu~(2+)的浸取条件优化研究,当[S_2O_3~(2-)]=0.8mol/L、[NH_3]=1～2mol/L、[NaCl]=1.0mol/L,浸取温度50℃,浸取时间3h,浸出率达到98％。对硫化矿(广东河台金矿、山东招远金矿)进行了浸取研究,[S_2O_3~(2-)]=0.8mol/L、[NH_3]=2mol/L、[NaCl]=1.0mol/L、十二烷基磺酸钠为11.0mmol/L,浸取温度50℃,时间3h,浸取率分别达到96％和93％。     

亚硫酸盐对铅活化的闪锌矿抑制作用的研究

本文研究了Na_2SO_3在铅活化的闪锌矿纯矿物及铅——锌硫化矿混合矿浮选中的抑制作用。实验表明,Na_2SO_3能完全抑制铅活化的闪锌矿,很好地分离铅-锌混合矿。根据Na_2SO_3溶液中Pb~(2+)的反应行为,通过热力学分析,提出抑制作用的主要机理是Na_2SO_3通过对Pb~(2+)的沉淀和络合起到防活/去活作用。     

改性钯阴极电-芬顿法降解菲那西汀模拟废水

为提高对菲那西汀制药废水的处理效果,采用钛盐光度法、电子顺磁共振法(ESR)和重铬酸钾滴定法等方法对不同电极在电-芬顿法中H_2O_2产量、·OH生成量和化学需氧量(COD)的影响,并且考察降解菲那西汀的最佳反应条件。结果表明:在电流密度=2.5 mA/cm~2、[Fe~(2+)]=0.10 mmol/L、pH值=3和[Na_2SO_4]=0.1 mol/L的操作条件下,H_2O_2的质量浓度达最大值为6.91 mg/L;改性后的电极比未改性电极具有更高的DMPO-OH相应电流,同时可产生更多的羟基自由基(·OH);经120 min电催化处理后,PNT的去除率达到了81.2%;电-芬顿降解菲那西汀过程符合降解一级反应动力学,动力学常数为0.049 3。该结果验证了该电极可以显著提高菲那西汀的降解效能、提升H_2O_2和·OH产率、缩短反应时间。     

过硫酸钾对WFGD系统中气态汞的氧化去除性能的影响

基于元素汞催化氧化为二价汞可提高石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(WFGD)的除汞效率,研究了在WFGD的鼓泡反应器浆液中添加K_2S_2O_8及过渡金属离子对气态汞的氧化去除性能,考察浆液pH值,气相Hg0及SO_2浓度等因素对烟道气氧化除汞效率的影响.结果表明:浆液中初始添加3mmol/L的K_2S_2O_8及0.05mol/L的Ag~+,Co~(2+),Mn~(2+)时,除汞效率可达90%以上;浆液pH值控制在4.5~5.2时,除汞效率可稳定在80%~85.6%;浆液添加K_2S_2O_8时,气相Hg0和SO_2间的相互影响不大,此时WFGD工艺表现出稳定高效的脱硫氧化除汞性能.     

铁铝硅酸盐玻璃的穆斯堡尔谱研究

用穆斯堡尔谱研究了Na_2O—Fe_2O_3—Al_2O_3—SiO_2四元系玻璃中铁的价态和配位态;配合X射线荧光分析研究了Fe~(3+)、Al~(3+)共存时Al~(3+)的配位状态。并利用穆斯堡尔谱参数随组成的变化,分析比较了第四组元Al_2O_3、B_2O_3加入后对玻璃结构的影响。     

降解苯酚的双金属催化剂筛选

为了找到一种降解含酚有机废水的高效方式,本实验通过高级氧化技术(AOPs)合成一系列的双金属催化剂,并比较了各自去除苯酚的效率,发现pH=11.0条件下,1.0 g/L的ZnFe_2O_4在120 min内可以去除50 mg/L的苯酚,其伪一级动力学常数为5.30×10~(-3) min~(-1).1.0 g/L的CuCo_2O_4在30 min内可以完全去除100 mg/L的苯酚,其伪一级动力学常数为1.25×10~(-1) min~(-1).实验表明:CuCo_2O_4和ZnFe_2O_4均对苯酚表现出良好的催化活性.1.0 mol/L乙醇掩蔽SO_4·~-和·OH自由基实验同样证明自由基在苯酚降解过程中有一定作用.     

柠檬酸改性Fenton氧化石油污染土壤的影响因素研究

分别在6个柠檬酸浓度、8个H_2O_2浓度及分次投加H_2O_2条件下对2种石油污染土壤进行了柠檬酸改性Fenton氧化实验.结果表明:柠檬酸浓度过低时,土壤有机物(SOM)易被氧化,过高时会消耗羟基自由基不利于土壤中石油(TPH)的氧化,得出适宜的柠檬酸浓度为15 mM.在该柠檬酸浓度条件下,提高H_2O_2的投加浓度,SOM氧化率基本不变,提高了H_2O_2的利用率.结果表明,土壤油浓度越大,所需投加的H_2O_2浓度越高,对于土壤S1(TPH=26.9 g/kg)和土壤S2(TPH=89.7g/kg)而言,适宜的H_2O_2浓度分别为1100mM和1 700mM.此外,H_2O_2分次投加明显提高了柠檬酸改性Fenton氧化石油污染土壤的效果,对于油浓度大的土壤S2的效果尤为明显,900 mM的H_2O_2分4次投加后,TPH的去除率由一次投加H_2O_2的22%提高到49%(提高了2.2倍),与一次投加1700 mM H_2O_2的氧化效果(51%)相当,表明H_2O_2分次投加后,H_2O_2的投量节约了50%.     

无有机碳源条件下Fe2+对硝化反硝化过程的影响

采用SBR反应器,接种被驯化的好氧颗粒污泥,研究无有机碳源的条件下Fe~(2+)对硝化反硝化过程的影响。实验所用Fe~(2+)的浓度范围是0.002~1 mg·L~(-1)。结果表明,Fe~(2+)对硝化反硝化过程和好氧污泥的颗粒化有一定的影响。当进水Fe~(2+)浓度设置为0.002 mg·L~(-1)、0.5 mg·L~(-1)、1 mg·L~(-1)时,氨氮转化率分别为98.4%、99%、99.2%,Fe~(2+)对氨氮的降解有些许促进作用。然而,Fe~(2+)有利于亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的生成,但对总氮影响甚微。Fe~(2+)的加入使得好氧活性污泥的Zeta电位变小,且进出水电位差变大,平均粒径变大,对好氧活性污泥的颗粒化有促进作用。