稀土复合催化剂的制备及催化湿式氧化性能

以550℃焙烧的拟薄水铝石为载体,Fe(NO_3)_2·9H_2O和Ce(NO_3)_2·6H_2O为前驱体,通过等体积浸渍法制备负载型Fe_xCe_(1-x)/γ-Al_2O_3(x=0,0.5,1)复合催化剂,通过SEM、TEM表征Fe/γ-Al_2O_3、Ce/γ-Al_2O_3及Fe_(0.5)Ce_(0.5)/γ-Al_2O_3催化剂,并考察Fe_(0.5)Ce_(0.5)/γ-Al_2O_3复合型催化剂分别在160、180、200和220℃反应温度条件下陶瓷印花废水的降解性能。结果表明:Ce改性后的Fe_(0.5)Ce_(0.5)/γ-Al_2O_3催化剂表面颗粒分布均匀,颗粒大小约为30 nm,在200℃反应温度条件下陶瓷印花废水的脱色率高达99.1%,色度为70倍,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中染料类废水的二级排放标准。     

铌酸钾的合成及其光催化性能

以草酸铌和醋酸钾为原料,加水研磨干燥后得到前驱体,前驱体分别在500℃和800℃焙烧3 h合成高纯相和高结晶度的铌酸钾粉末。红外光谱分析表明,草酸铌和醋酸钾发生离子交换反应生成前驱体K[NbO(C_2O_4)_2]·xH_2O。500℃合成的铌酸钾颗粒粒径约50 nm,800℃合成的颗粒粒径在100 nm以上。以制备的铌酸钾粉末为光催化剂,在高压汞灯照射下,对亚甲基蓝溶液进行光催化降解。实验表明,500℃焙烧合成的铌酸钾粉末具有光催化性能,而800℃焙烧合成的不具有催化性能。催化动力学分析表明,亚甲基蓝溶液的光催化降解反应符合一级动力学方程。     

Fe_3O_4-H_2O_2类Fenton法降解亚甲基蓝

以Fe Cl_3·6H_2O和Fe SO_4·7H_2O为原料,氢氧化钠溶液为沉淀剂,制备了磁性Fe_3O_4粒子。采用XRD、SEM方法表征,并研究了Fe_3O_4粒子对亚甲基蓝的降解作用。结果表明,Fe_3O_4粒子平均粒径为5μm,以Fe_3O_4-H_2O_2组成类Fenton反应体系降解10 mg/L的亚甲基蓝溶液,当溶液p H值为3,浓度3%的H_2O_2用量为4 m L和0.2 g Fe_3O_4粉末,9 h内亚甲基蓝的降解率可达98.69%。     

Fe_3O_4-H_2O_2类Fenton法降解亚甲基蓝

以Fe Cl_3·6H_2O和Fe SO_4·7H_2O为原料,氢氧化钠溶液为沉淀剂,制备了磁性Fe_3O_4粒子。采用XRD、SEM方法表征,并研究了Fe_3O_4粒子对亚甲基蓝的降解作用。结果表明,Fe_3O_4粒子平均粒径为5μm,以Fe_3O_4-H_2O_2组成类Fenton反应体系降解10 mg/L的亚甲基蓝溶液,当溶液p H值为3,浓度3%的H_2O_2用量为4 m L和0.2 g Fe_3O_4粉末,9 h内亚甲基蓝的降解率可达98.69%。     

前驱体法制备四氧化三铁及其催化性能

采用前驱体法以钛白副产品为原料制备了Fe_3O_4(记为Fe_3O_4-PR),并将其作为催化剂催化H_2O_2降解活性艳红X-3B。考察了Fe_3O_4-PR的催化活性和稳定性,溶液pH、H_2O_2投加量和Fe_3O_4-PR投加量对该催化降解反应的影响。初步探究了该催化降解反应机理。XRD、SEM、磁性分析(VSM)和粒径分析(DLS)结果表明,采用前驱体法可成功制备出具有超顺磁性的多面立体结构Fe_3O_4-PR。性能测试表明,Fe_3O_4-PR具有良好的催化活性和稳定性。在pH=3、H_2O_2投加量为3.0 mmol/L及Fe_3O_4-PR投加量为1.0 g/L的条件下,活性艳红X-3B的降解率可达97%,总有机碳(TOC)去除率为47%。机理研究表明,该催化降解反应是在催化剂表面活性位点发生,·OH是主要活性物质,降解过程存在氧化还原循环。     

ACF/TiO_2复合材料的制备及光催化降解偏二甲肼废水

用溶胶-凝胶法制备ACF/TiO2复合材料,并用于光催化降解偏二甲肼废水。同时,还讨论了材料的活化温度、偏二甲肼废水的初始浓度、H2O2及催化剂重复利用等因素对光催化效率的影响。实验结果表明,当材料的活化温度为300℃,体系中H2O2的浓度为0.12mol/L时,偏二甲肼的降解效果良好,偏二甲肼40min后的降解率达到99%以上。     

仿酶磁性改性焦炭深度处理焦化废水的实验研究

采用氧化沉淀法制备了Fe_3O_4/改性焦炭复合催化剂,使用扫描电镜(SEM)和傅里叶交换红外光谱(FTIR)对其进行表征,考察了催化剂投加量、初始H_2O_2浓度、初始pH、温度对降解焦化废水效果的影响。结果表明,降解焦化废水的最佳条件:催化剂投加量为1.2 g/L,初始H_2O_2浓度为60 mmol/L,初始pH为3.0,温度为45℃,处理后的焦化废水达到排放标准。催化剂结构稳定、易磁分离循环利用。     

Fe_3O_4@SiO_2核壳结构磁性纳米颗粒的制备研究

以FeCl_3·6H_2O、乙二醇、醋酸钠、聚乙二醇等为主要原料首先通过溶剂热法在200℃反应生成平均粒径为26.6 nm的Fe_3O_4纳米颗粒。然后加入浓氨水催化正硅酸乙酯(TEOS)水解、缩合生成Fe_3O_4@SiO_2核壳结构纳米颗粒。通过对比纯Fe_3O_4纳米颗粒的粒径及核壳结构Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒的粒径,可计算得到SiO_2壳层平均厚度约为273.5 nm。     

Fe_3O_4@SiO_2核壳结构磁性纳米颗粒的制备研究

以FeCl_3·6H_2O、乙二醇、醋酸钠、聚乙二醇等为主要原料首先通过溶剂热法在200℃反应生成平均粒径为26.6 nm的Fe_3O_4纳米颗粒。然后加入浓氨水催化正硅酸乙酯(TEOS)水解、缩合生成Fe_3O_4@SiO_2核壳结构纳米颗粒。通过对比纯Fe_3O_4纳米颗粒的粒径及核壳结构Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒的粒径,可计算得到SiO_2壳层平均厚度约为273.5 nm。     

过氧化氢增强紫外光催化臭氧降解水中偏二甲肼的动力学研究

利用过氧化氢-臭氧-紫外(H_2O_2-UV-O_3)氧化体系降解偏二甲肼(UDMH)的模拟废水,采用竞争动力学法,以硝基苯(NB)为参比有机物,获得了偏二甲肼与臭氧(O_3)和羟基自由基(·OH)的反应速率常数。     

流变相-前驱物法制备纳米镍铁氧体粉末

以乙酸镍、氢氧化铁和草酸为原料,用流变相反应法制备出前驱物,在不同温度下煅烧得到纳米镍铁氧体粉末。采用差热(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)对煅烧过程和产物进行了分析。结果表明,用流变相反应法制备的前驱物,在300℃煅烧即可直接形成纯相的尖晶石结构的镍铁氧体粉末。粉末呈方块状,平均颗粒大小约30 nm,分布均匀,分散性较好。相对其他方法,其煅烧温度低,可以克服因高温煅烧引起的颗粒增大和团聚的缺陷。     

TiO2覆膜沸石光催化剂制备及其降解造纸废水

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备以天然沸石为载体的负载型TiO2光催化剂,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行结构表征. 通过自行设计的光催化反应器考察了溶胶-凝胶体系的组成、焙烧温度及焙烧时间、废水pH值、光催化剂用量和光反应时间等因素对光催化剂降解造纸废水性能的影响,同时讨论了该催化剂的可重复利用性,确定了天然沸石负载型TiO2的制备及处理造纸废水的最佳实验条件：无水乙醇/钛酸四丁酯体积比4.0,冰醋酸/钛酸四丁酯体积比0.1,水/钛酸四丁酯体积比0.15,硝酸/钛酸四丁酯体积比0.1,焙烧温度300℃、焙烧时间4.0 h,造纸废水pH 4.0,光催化剂用量50 g/L,光照时间8.0 h,在此条件下造纸废水COD去除率可达81.93%.     

微波-Fenton联用技术处理偏二甲肼废水

采用微波–Fenton联用技术对偏二甲肼废水进行处理,分别考察了微波功率、H2O2投加量、pH值、n(Fe2+)∶n(H2O2)等因素对废水处理效果的影响,并与微波–H2O2、水浴–H2O2、水浴–Fenton 3种处理工艺对偏二甲肼废水的处理效果进行了比较。结果表明,微波–Fenton工艺对偏二甲肼的处理效果优于其他3种处理工艺,在微波辐射下,H2O2易分解释放出.OH,提高了H2O2对偏二甲肼的降解效率,降低了pH值对Fenton反应的负面影响。     

前躯体法制备四氧化三铁及其催化性能（急）

以钛白副产品FeSO4为原料，采用前躯体法制备了Fe3O4（记为Fe3O4-PR），并将其作为催化剂催化H2O2降解活性艳红X-3B。考察了pH、H2O2投加量、Fe3O4-PR投加量等对该催化降解反应的影响及Fe3O4-PR催化活性及稳定性。最后对该催化降解反应机理进行了初步探究。XRD、FT-IR、SEM、粒径分析等结果表明，采用前躯体法可成功制备出平均粒径为410nm的多面立体结构Fe3O4。在pH=3、H2O2投加量为3 mM及Fe3O4-PR投加量为1g/L的条件下，活性艳红X-3B的降解率可达97%，TOC去除率为47%。Fe3O4-PR不仅具有良好的稳定性，且催化活性优于传统化学共沉淀法制备的Fe3O4（记为Fe3O4-CO）。机理探究表明催化降解反应是在催化剂表面的活性位点发生，降解过程存在氧化还原循环，?OH是主要活性物质。     

光催化氧化处理含油污水的研究

制备了纳米级TiO2半导体光催化剂。以中压汞灯为光源，考察了催化剂晶体结构，粒度，用量，pH值以及与Fe^3 或H2O2并存在对含油污水中油的光催化降解效果。结果表明，纳米级光催化剂TiO2具有较高的光催伦降解油的活性，催化剂粒度小，锐钛矿型晶体结构含量高时，光催化降解油的活性较强；催化剂用量过少和过多时，油的光催化降解程度都较低。污水初始pH值越小，油的降解率越高；当TiO2与Fe^3 或H2O2共存时，相同光照时间条件下。油的去除率可提高5%-16%，光催化处理油田采油污水获得了良好效果。油的去除率达到98%以上。     

纳米TiO_2的制备及其对甲醛的光催化降解性能

以硫酸钛为前驱体,采用沉淀-溶胶法制备纳米TiO2,进行甲醛的光催化降解实验,考察了制备条件对光催化性能的影响。结果表明:当硫酸钛浓度为0.05mol/L、水解温度80℃、时间4h,0.10mol/LKOH聚沉、pH=2、熟化温度90～100℃、时间10min,煅烧温度450℃、时间4h时,制得的纳米TiO2对甲醛的降解效率6h内可达78%。     

纳米α-Fe2O3合成及光催化法处理染料中间体废水

用回流均匀沉淀法合成了纳米三氧化二铁粉体并对其进行了表征,所得产物均为高纯度纳米α-Fe2O3。探讨了干燥方式及煅烧温度等制备条件对催化剂性能的影响。以纳米三氧化二铁为催化剂,高压汞灯为光源,用光催化法处理染料中间体废水。考察了三氧化二铁用量、双氧水用量、pH、反应时间等因素对降解效果的影响,结果表明:Fe2O3/UV/H2O2体系能有效地降低废水中的CODCr,在三氧化二铁用量为1.50 g/L、双氧水用量为1.5‰(体积分数)、pH=3.0、300 W汞灯光照4 h的条件下,废水的CODCr从1 177 mg/L降到533 mg/L,去除率达到56.88%。太阳光/Fe2O3/H2O2体系处理废水,CODCr去除率也可达到48.50%。对处理前后废水中的有机污染物成分进行GC-MS分析,证明该法可有效地降解废水中大多数有害物质。     

氧化锌/辉沸石复合光催化材料的制备及其性能

以七水硫酸锌为前驱体,天然辉沸石为载体,以直接沉积法制备了纳米氧化锌/辉沸石复合材料。结合XRD、BET和SEM等表征手段对样品的物相组成、孔结构特性及微观形貌做了检测分析,并且探究了不同氧化锌负载量及煅烧温度对纳米氧化锌/辉沸石复合材料降解亚甲基蓝性能的影响规律。结果表明：复合材料实现了六方铅锌矿相氧化锌与辉沸石的紧密复合与有效分散,且该复合结构能够有效抑制光生载流子的复合,改善材料的吸附性能,进而提高材料的光催化效率;当复合材料中氧化锌负载量为30%（氧化锌与沸石的质量比）、煅烧温度为300 ℃时,材料对亚甲基蓝的光催化性能最优。     

反向化学沉淀法制备纳米ZrO_2超细粉体

以ZrOCl2.8H2O和NH3.H2O为原料,采用反向化学沉淀、有机物共沸蒸馏法制备超细ZrO2,用XRD、TEM、BET等技术研究粉体的组合结构、晶粒大小、比表面和孔径分布情况。结果表明,纳米ZrO2超细粉体由单斜和四方晶相组成,透射电镜分析提示产物粒径在10~20 nm;样品经400℃焙烧4 h后粉体的比表面积为115.64 m2/g,平均孔径为6.375 nm,总孔容为0.369 mL/g。该粉体具有高比表面性,可用于工业催化剂的载体。