TiO_2光催化降解亮蓝的研究

研究了TiO_2降解亮蓝的光催化反应.首先考察了亮蓝初始浓度、TiO_2的用量、pH值、光生空穴捕获剂O_2与电子捕获剂甲醇等反应条件对TiO_2降解亮蓝光催化效率的影响;然后研究了TiO_2降解亮蓝的光催化反应动力学.研究结果表明:当亮蓝初始浓度为2mg/L、溶液pH值为5时,在紫外灯照射60min下,亮蓝的降解可达96%.O_2对TiO_2降解亮蓝的光催化反应具有促进作用;甲醇对TiO_2降解亮蓝的光催化反应具有抑制作用.当亮蓝的初始浓度为8mg/L时,TiO_2降解亮蓝的光催化反应动力学遵循假一级反应动力学,反应速率常数为0.0345min-1,半衰期为20.09min.     

TiO_2光催化降解TCAA及其动力学研究

三氯乙酸(TCAA)是饮用水中普遍存在,且难以去除的高致癌风险物.考察了通气种类、TiO2用量、溶液初始pH及共存的Fe2+浓度等因素对TiO2光催化降解TCAA效率的影响,分析了pH对TiO2光催化降解TCAA效率的影响机理,探讨了TiO2光催化降解TCAA反应动力学及Fe2+促进TiO2光催化降解TCAA反应的机理.结果表明,当通入气体为O2、TCAA初始浓度为2.0mg/L、TiO2用量为1.0g/L、溶液初始pH为5.80,共存Fe2+浓度为0.10mmol/L时,反应120min,TiO2光催化降解TCAA效率为96.18%;用Langmuir-Hinshelwood模型模拟TiO2光催化降解TCAA反应动力学,UV/TiO2、Fe2+/UV/TiO2反应体系对TCAA的降解速率常数分别为0.0131、0.0237min-1,半衰期分别为52.92和29.25min.     

钛柱撑膨润土对废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原

以钠基改性膨润土和酞酸丁酯为原料,采用溶胶凝胶法(sol-gel)制备钛柱撑膨润土(Ti-PILC)复合材料。研究了光源、Ti-PILC加入量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度和初始pH值对Ti-PILC复合材料光催化降解Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:在紫外光照下,Ti-PILC对Cr(Ⅵ)具有较强的光催化降解能力,其中焙烧样品的催化活性最高;综合最优的实验条件是ρTi-PILC=15g/L,ρCr(Ⅵ)=10mg/L,溶液体系pH为3.4。研究了Cr(Ⅵ)光降解还原过程的反应机理。     

Fenton试剂降解邻苯二甲酸二甲酯及反应动力学的研究

针对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)难降解的特性,采用Fenton试剂降解DMP.首先考察了Fe2+浓度、Fe2+与H2O2投量比、反应液初始pH、Fenton试剂投加量以及DMP初始浓度对Fenton试剂降解DMP效率的影响.并简要分析了Fenton和类Fenton体系在UV作用下对DMP的降解效果,然后研究了Fenton氧化降解DMP的反应动力学方程.实验结果表明,当DMP初始浓度为2mg/L、Fe2+浓度为2.5 mg/L、Fe2+与H2O2投量比为1∶10、溶液初始pH为3、反应30min,Fenton试剂降解DMP的效率可达96.08%.Fenton和类Fenton体系在UV作用下降解DMP效率与无UV作用相比提高率超过30%.以一级反应动力学模型建立Fenton降解DMP反应表观动力学方程,Fenton及DMP投加量的反应级数分别为2.337,0.2072.     

银掺杂多孔氧化钛光催化甲基橙降解反应条件的探究

利用溶胶-凝胶法结合光还原法制备Ag掺杂多孔TiO_2光催化剂,以甲基橙的降解效果为评价标准,考查了光照降解时间、光催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、溶液pH值对光催化剂催化降解甲基橙的影响。结果表明,本方法制备的光催化剂无论是在紫外光还是可见光下均具有优良的光催化性能:在浓度为10 mg/L的甲基橙溶液中,4 g/L光催化剂,紫外光照射80 min,甲基橙可实现100%完全降解;相同催化条件下,可见光照100 min,甲基橙完全降解;当反应溶液pH=2时,紫外光和可见光都可在20 min内实现甲基橙的完全降解。     

烟末对铀(Ⅵ)的吸附性能

以卷烟生产过程中产生的烟末为原料,进行静态实验,观察烟末用量、溶液的pH、吸附时间、初始浓度及温度等因素对烟末吸附U(Ⅵ)的影响,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)对烟末进行表征,并探讨其吸附U(Ⅵ)的机理。结果表明:当温度30℃、烟末用量为4g/L、溶液pH=5、U(Ⅵ)浓度为25mg/L、吸附时间为100min时,烟末吸附U(Ⅵ)成效最佳。吸附过程较好的拟合了准二级动力学模型(R2≈1)和Langmuir等温模型(R2≈1)。扫描电镜、X-射线衍射、红外光谱等结果表明,烟末对U(Ⅵ)有很好的吸附性能,其吸附U(Ⅵ)前后使表面形态发生变化,而与U(Ⅵ)互相作用的基团主要是羟基、羧基。     

改性沸石对Cr(Ⅵ)的吸附作用研究

研究了改性沸石对Cr（Ⅵ）吸附的影响因素，即研究了溶液酸度、吸附时间、吸附剂用量和Cr（Ⅵ）的初始浓度对吸附的影响．结果表明：溶液的pH值是影响吸附的主要因素；离子交换和表面络合反应是主要吸附形式；改性沸石对Cr（Ⅵ）的吸附符合Langmiur吸附等温式，属于单分子层吸附．     

TiO_2/沸石降解水中盐酸四环素的试验研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/沸石复合光催化剂,探讨了初始pH、光照强度、反应时间、催化剂投加量、初始浓度对其降解盐酸四环素的影响。结果表明:对于初始浓度为20 mg/L的盐酸四环素溶液(pH=4. 47),加入4 g/L质量比为0. 34的TiO_2/沸石复合光催化剂,暗反应30min,40 W紫外光照射120 min后,盐酸四环素去除率为91. 7%。在合适的条件下,TiO_2/沸石复合光催化剂对盐酸四环素具有良好的处理效果。     

纳米TiO_2光催化降解海产品深加工废水的研究

在实验室条件下模拟海产品深加工废水,利用自制纳米TiO2为光催化剂,在紫外光照射下进行光催化氧化海产品深加工废水的研究,考察了催化剂用量、溶液pH、氨氮初始浓度、化学需氧量(COD)初始浓度、光照时间等因素对光催化氧化过程的影响。结果表明:纳米TiO2光催化剂能有效催化降解海产品深加工废水中的氨氮和COD等污染物,其优化处理条件为TiO2添加量0.9 g/L、氨氮初始浓度80 mg/L、COD初始浓度300 mg/L、溶液pH 9、紫外光照射3 h,在此优化工艺条件下,氨氮和COD的去除率分别可达69.76%和73.33%。     

超声-浸渍法制备Fe~(3+)/TiO_2催化剂及其光催化性能研究

采用超声-浸渍法制备Fe~(3+)/TiO_2光催化剂.首先研究了Fe~(3+)浸渍液浓度、煅烧温度和煅烧时间对Fe~(3+)/TiO_2光催化性能的影响,然后对Fe~(3+)/TiO_2光催化剂进行了结构表征和降解活性艳蓝光催化性能测试.实验结果表明,当Fe~(3+)浸渍液浓度为0.75g/L,煅烧温度为450℃,煅烧时间为2.5h时,Fe~(3+)/TiO_2光催化活性最高为98.12%(反应时间为2.5h).XRD谱图证实Fe~(3+)负载在TiO_2表面,激光粒度分析结果表明负载前后,催化剂粒径没有发生显著改变.光催化性能实验证实,Fe~(3+)/TiO_2降解活性艳蓝的光催化效率较TiO_2提高了20%;降解反应满足伪一级反应动力学,反应速率常数为0.0165min~(-1),半衰期为42.01min.     

改性净水污泥负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以净水污泥为原材料,通过高温煅烧和盐酸活化制备得到改性净水污泥。利用液相还原法,以NaBH_4为还原剂还原Fe~(3+)合成改性净水污泥负载纳米零价铁(MWS-nZVI)吸附剂,将其用于去除水中的Cr(Ⅵ);并将MWS-nZVI与净水污泥负载纳米零价铁(WS-nZVI)作对比,考察了溶液pH值、吸附剂投加量和Cr(Ⅵ)初始浓度对吸附效果的影响;另外,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段,分析吸附材料的物理特性和化学组成。结果表明,MWS-n ZVI对Cr(Ⅵ)具有良好的去除效果,当投加量为0.3 g/L、pH值为2、Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L、反应时间为3.5 h时,对Cr(Ⅵ)的最大吸附量可达到26.0mg/g。表征结果显示,MWS-n ZVI的比表面积较大,且对纳米零价铁的负载效果更好。通过拟合发现,Freundlich吸附等温方程更适合模拟MWS-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除过程。     

羟基磷灰石对大肠杆菌吸附铬(Ⅵ)的影响

以实际水体作为实验用水,探究羟基磷灰石(HA)存在下大肠杆菌(E.coli)对六价铬[Cr(Ⅵ)]的捕获吸附特性。结果表明,E.coli对Cr(Ⅵ)的吸附符合假一级动力学,适宜pH值为6,该条件下E.coli对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为30.71 mg/g。纳米尺寸的HA释放和生物效应受浓度影响,当HA暴露浓度为5 mg/L时,正电性HA附着于细菌表面,促进E.coli与Cr(Ⅵ)接触,E.coli对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量达到最高值55.98 mg/g。当HA暴露浓度为10~50 mg/L时,过量的HA附着在细菌表面,改变了细胞膜的通透性,因而吸附量略有降低,但依然高于E.coli单独对Cr(Ⅵ)的吸附量。当HA暴露浓度高于100 mg/L时,团聚在一起的HA对Cr(Ⅵ)也产生吸附作用,提高了体系对Cr(Ⅵ)的去除率。总体来说,HA和E.coli共同作用有助于提高对Cr(Ⅵ)的吸附效率。     

羟基磷灰石对大肠杆菌吸附铬(Ⅵ)的影响

以实际水体作为实验用水,探究羟基磷灰石(HA)存在下大肠杆菌(E.coli)对六价铬[Cr(Ⅵ)]的捕获吸附特性。结果表明,E.coli对Cr(Ⅵ)的吸附符合假一级动力学,适宜pH值为6,该条件下E.coli对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为30.71 mg/g。纳米尺寸的HA释放和生物效应受浓度影响,当HA暴露浓度为5 mg/L时,正电性HA附着于细菌表面,促进E.coli与Cr(Ⅵ)接触,E.coli对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量达到最高值55.98 mg/g。当HA暴露浓度为10~50 mg/L时,过量的HA附着在细菌表面,改变了细胞膜的通透性,因而吸附量略有降低,但依然高于E.coli单独对Cr(Ⅵ)的吸附量。当HA暴露浓度高于100 mg/L时,团聚在一起的HA对Cr(Ⅵ)也产生吸附作用,提高了体系对Cr(Ⅵ)的去除率。总体来说,HA和E.coli共同作用有助于提高对Cr(Ⅵ)的吸附效率。     

类石墨相C_3N_4可见光催化还原Cr(Ⅵ)废水的研究

采用一步煅烧法制备了具有良好可见光催化活性的类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)催化剂,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱对g-C_3N_4催化剂的晶体结构、表面形貌和分子结构等特性进行了表征。结果表明,该g-C_3N_4催化剂具有类石墨相晶型、良好的分散性和吸附性能,结合可见光可用于催化还原Cr(Ⅵ)废水。在Cr(Ⅵ)废水的体积为50 m L、空穴消耗剂(甲酸)的浓度为0.78 mol/L、g-C_3N_4催化剂的质量为80 mg、Cr(Ⅵ)废水的初始浓度(以K_2Cr_2O_7计)为50 mg/L条件下,35 min内对Cr(Ⅵ)的可见光催化还原效率达96.85%,并分析了g-C_3N_4催化剂对Cr(Ⅵ)的光催化还原机理。     

不同UV工艺中阿特拉津的降解效果与机理研究

在UV光照情况下,研究了反应条件对阿特拉津光氧化降解动力学和降解产物的影响,并分析了影响规律与作用机理。结果表明,阿特拉津的降解符合准一级反应动力学,其在单独UV工艺中的反应速率常数(k_(obs))为0. 049 6～0. 069 1 min~(-1),且阿特拉津初始浓度越低其去除率越高,溶液pH值对阿特拉津的降解速率无显著影响,这是由于不同溶液pH值条件下的摩尔吸光系数(ε)和量子产率(Φ)的差别较小导致的。在UV/H_2O_2工艺中,阿特拉津的降解速率随着H_2O_2投加量的增加呈现先增大后降低的趋势,当H_2O_2投加量为10 mg/L时,阿特拉津的光氧化降解速率最大;在不同H_2O_2投加量条件下,阿特拉津的降解速率均在中性条件下最大,碱性条件下次之,酸性条件下最小。在UV/TiO_2工艺中,阿特拉津的降解速率均低于单独UV工艺中的降解速率,且随着TiO_2投加量的增加呈现逐渐降低的趋势,此工艺中阿特拉津降解的最适pH值介于阿特拉津的p Ka与TiO_2的pH_(pzc)之间。此外,溶液pH值和工艺类型会显著影响阿特拉津光氧化降解产物的种类、生成量及变化趋势; H_2O_2和TiO_2投加量仅对阿特拉津产物的生成量存在影响,但未改变产物种类。     

改性沸石对Cr(VI)的吸附作用研究

研究了改性沸石对Cr(VI)吸附的影响因素,即研究了溶液酸度、吸附时间、吸附剂用量和Cr(VI)的初始浓度对吸附的影响.结果表明:溶液的pH值是影响吸附的主要因素;离子交换和表面络合反应是主要吸附形式;改性沸石对Cr(VI)的吸附符合Langmiur吸附等温式,属于单分子层吸附.     

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。     

非均相UV/Fenton反应体系处理聚丙烯酰胺废水

制备了负载在粗孔硅胶上的含铁催化剂,将其用于非均相UV/Fenton反应体系处理聚丙烯酰胺(PAM)废水,考察了催化剂投量、H2O2投量、PAM初始浓度对PAM降解效果的影响.试验结果表明,制备的含铁催化剂具有较高的催化活性,在催化剂投量为0.67 g/L、H2O2投量为7.5 mL/L(249.75 mg/L)条件下反应120 min后,对PAM、TOC的去除率均可达70%以上,且该体系中PAM的降解规律遵循一级反应动力学方程;对PAM的降解率随其初始浓度的增加呈下降趋势.进一步研究发现,PAM的降解速率随H2O2初始浓度与PAM初始浓度之比呈线性上升规律.     

可见光下Fe、N/TiO_2-GF法降解硝基苯废水的试验研究

以氙灯散发的可见光为光源进行光催化氧化试验,分析在氙灯下Fe、N/TiO_2-GF改性负载光催化剂对硝基苯废水的处理效果。试验所用的硝基苯废水是自行配制的,以硝基苯的去除率为指标,采用溶胶-凝胶/浸渍-提拉制备掺杂改性负载型TiO_2光催化剂,考察共掺杂负载型光催化剂的催化性能及废水初始pH、初始浓度对降解效果的影响。氙灯照射下,Fe、N/TiO_2-GF共掺杂改性负载光催化剂对硝基苯废水的处理效果较好。对于浓度为40mg/L,pH为3.28的硝基苯废水,氙灯光照射2.5h,Fe、N/TiO_2-GF光催化对硝基苯去除率可达92.6%。     

合成碳羟基磷灰石对废水中锰离子的吸附研究

利用废弃的蛋壳制备碳羟基磷灰石(CHAP),研究了其对废水中Mn2+的吸附作用,并探讨了CHAP用量、Mn2+浓度、温度、pH对吸附效果的影响.试验结果表明:在pH值为6、温度为30℃、搅拌时间为1 h、CHAP用量为3 g/L、Mn2+初始浓度为70 mg/L的条件下,CHAP对Mn2+的去除率可达到97.9%,吸附容量为22.84 mg/g;CHAP对Mn2+的吸附过程符合Langmuir和Fre-undlich吸附等温式,吸附反应是自发放热过程;H0准二级动力学模型能较好地描述CHAP对Mn2+的动力学吸附行为.