MOFs及其衍生物在非均相Fenton催化中应用的研究进展

非均相Fenton氧化技术作为高级氧化工艺（AOP）的一种,能够有效解决传统Fenton技术适用pH范围窄、易产生铁污泥、催化剂难回收等问题,但其反应活性受催化剂材料限制。本文介绍了近几年金属有机骨架（MOFs）及其衍生物在非均相Fenton技术中的应用成果,分析了MOFs及其衍生物比表面积大、活性位点丰富、易于结构调控等优点在改善非均相Fenton技术活性位点不足、Fe²⁺/Fe³⁺循环效率低、传质效率差等问题时所发挥的作用,综述了对MOFs进行改性设计以获得高活性催化剂的研究进展,总结了当前应用MOFs作为催化剂材料仍存在的缺陷。未来MOFs催化剂的研究应集中在高活性改性设计及商业化应用这两方面。     

负载型Fenton催化剂处理有机废水的研究进展

近年来,采用Fenton反应高效处理废水中的有机物引起了广泛关注。传统Fenton反应存在产生铁泥和适用p H范围比较小等问题,目前的研究倾向于选择稳定的Fenton催化剂进行非均相反应。综述了近年来非均相Fenton催化剂的制备及应用情况,其载体主要包括碳基、分子筛、黏土等,并讨论了催化剂的活性、稳定性以及对有机物污染物的降解机理。     

非均相Fenton反应处理有机污染物的研究进展

文章通过比较均相Fenton处理及非均相Fenton处理的优缺点,总结非均相Fenton反应较均相Fenton而言,具有能使反应在较宽的pH值范围内进行,反应后铁离子溶出较少,并且对于催化剂可反复使用。文中还评述了非均相Fenton法的研究现状,包括了有机载体—Fenton体系、无机载体-Fenton体系、铁氧化物/H2O2和其他金属-Fenton等,并提出一些建议及展望。     

密度泛函理论计算在Fenton技术研究中的应用

Fenton技术在废水治理方面的应用日益成熟,但反应机理仍不十分明确.目前,对Fenton技术反应机理的研究中,基于密度泛函理论的量子化学计算方法发挥了重要作用.简述了密度泛函理论计算(DFT)在计算精度和速度方面的优势,介绍了可实现密度泛函理论计算的软件的功能及特点.对均相铁基催化剂、非均相铁基催化剂、多种金属混合催化剂等不同种类铁基催化剂的模拟过程进行了简要介绍,综述了密度泛函理论计算在预测类Fenton催化剂特殊结构、模拟不同污染物在不同条件下的降解过程、解释非均相催化剂表面催化机理与催化特性、揭示Fenton反应机理实质等方面的应用,展望了密度泛函理论计算在阐明不同污染物降解机理、辅助水处理新技术与新型类Fenton催化剂的开发等方面的应用前景.     

非均相Photo-Fenton反应中负载型光催化剂研究进展

与Fenton、类Fenton、UV/H2O2以及均相Photo-Fenton体系相比,非均相Photo-Fenton反应体系具有反应效率高?有效pH范围宽广以及催化剂可再生利用等优势,是一项极具发展潜力的新型高级氧化工艺。非均相Photo-Fenton反应体系的关键问题是催化剂问题。着重介绍了近几年来有关非均相Photo-Fenton体系中负载型光催化剂的研究发展概况,对目前光催化剂存在的一些问题以及未来发展方向进行了总结与展望。     

非均相光-Fenton技术在水处理领域的研究进展

非均相光-Fenton技术是基于传统Fenton试剂法,通过引入光照和新型催化剂实现光催化氧化和Fenton反应的协同作用,促进活性自由基(如·OH)的生成和有机物高效降解的新型高级氧化技术。综述了非均相光-Fenton体系的技术特征、关键影响因素和氧化原理,详细阐述了铁物种与二氧化钛、石墨相氮化碳、氧化石墨烯/还原氧化石墨烯、钒酸铋以及三氧化钨不同类型半导体结合的非均相光-Fenton材料的光催化氧化原理和有机物降解机制。     

改性的异相Fenton降解印染废水的研究进展

异相芬顿(Fenton)催化氧化是一种有效的深度处理技术,通常能够处理难生物降解有机污染物并在温和的条件下实现反应,但非均相芬顿存在反应效率低下的缺点。主要通过增加反应的活性位点来加快反应速率,可以通过将催化剂的尺寸减小到纳米级、在比表面积高的载体上负载催化剂,引入金属到催化体系中等方式来对异相芬顿进行改性。在此基础上综述了非均相芬顿在载体型催化剂、磁性催化剂以及金属催化剂对有机物降解效率的影响。结果表明,改性的催化剂对印染废水的脱色率普遍达到90%以上,为后续的生物处理打下了基础。因此,研究具有催化活性和回收率高、重现性好的非均相芬顿催化剂是今后的发展方向。     

改性的异相Fenton降解印染废水的研究进展

异相芬顿(Fenton)催化氧化是一种有效的深度处理技术,通常能够处理难生物降解有机污染物并在温和的条件下实现反应,但非均相芬顿存在反应效率低下的缺点。主要通过增加反应的活性位点来加快反应速率,可以通过将催化剂的尺寸减小到纳米级、在比表面积高的载体上负载催化剂,引入金属到催化体系中等方式来对异相芬顿进行改性。在此基础上综述了非均相芬顿在载体型催化剂、磁性催化剂以及金属催化剂对有机物降解效率的影响。结果表明,改性的催化剂对印染废水的脱色率普遍达到90%以上,为后续的生物处理打下了基础。因此,研究具有催化活性和回收率高、重现性好的非均相芬顿催化剂是今后的发展方向。     

非均相UV/Fenton催化剂体系降解活性艳红染料废水的试验研究

研究非均相UV/Fenton催化剂体系对活性艳红X-3B染料废水的去除效果,确定了最佳反应条件,为该工艺处理染料废水提供理论依据及数据。利用非均相UV/Fe-R/H_2O_2体系对活性艳红X-3B模拟染料废水进行处理,研究H_2O_2投加量、pH、催化剂投加量及反应时间对活性艳红X-3B染料废水处理效果的影响。在H_2O_2投加量为Qth、pH为4、催化剂投加量为1.0 g/L、反应60 min的条件下,处理质量浓度为100 mg/L的活性艳红X-3B染料废水的效果最好,活性艳红X-3B和COD的去除率分别达到92.45%和72.33%。该体系克服了均相Fenton体系应用范围窄的缺点,使得非均相Fenton体系在酸性、中性及弱碱性条件下也能具有不错的去除效果。     

非均相类Fenton技术研究进展

综述了常见的非均相类Fenton优化技术,主要包括引入外场、改变非均相类Fenton催化剂种类及催化剂载体的选择三大方向。分析了优化后非均相类Fenton技术应用的优缺点,总结了其在某些特定的难降解、毒性大、成分复杂的工业废水处理上的应用状况。当前研究主要集中于深入探索非均相类Fenton技术对有机物的降解机理,进一步完善非均相类Fenton技术优化方案,以达到开发出低成本、高效能水处理技术的目的。     

金属柱撑黏土催化非均相Fenton技术的研究

金属柱撑黏土(PILC)能够在保证Fenton法对有机污染物的去除功效的同时,较好地克服Fenton法催化剂易流失、适用pH范围小等缺点.介绍了金属柱撑黏土制备的新进展,总结了柱撑黏土单独催化或与紫外等技术联合催化非均相Fenton反应降解水体有机污染物的研究成果,分析了柱撑黏土催化非均相Fenton反应的机理.针对目前研究仍然存在的问题,结合实际应用的需求,提出了今后工作中一些值得关注的方向.     

A new reactor coupling heterogeneous Fenton‐like catalytic oxidation with membrane separation for degradation of organic pollutants

BACKGROUND: There is growing interest in employing heterogeneous Fenton‐like catalysts in slurry to obtain higher activity. However, fine size particles create problems associated with recovery from the treated water. Therefore, it is highly desirable to develop a novel Fenton‐like process that not only has high degradation efficiency of organic pollutants, but also allows for easily reusing the catalysts. RESULT: A new reactor was investigated by coupling the heterogeneous Fenton‐like oxidation with membrane separation. Results showed that the FeY catalyst could be almost filtrated by a submerged micro‐filtration membrane in the reactor to continuously activate H₂O₂. For a FeY dose of 1 g L^?1 and a residence time of 120 min, the degradation efficiency of AO II reached 97%. CONCLUSIONS: In the new reactor, degradation of AO II occurred continuously and efficiently without an additional FeY separation process. The treatment capacity of this FeY catalyst for wastewater containing 100 mg L^?1 AO II in the reactor was estimated to be 82 times that of a reactor in which the catalyst could not be reused. The distinguishing technical feature of this reactor was the reuse of the Fenton‐like catalyst. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

非均相催化臭氧化水中药物与个人护理品研究进展

药物和个人护理用品（PPCPs）是一类新兴的有机污染物，与常见的污染物相比，在水环境中浓度很低但化学结构复杂，种类多，性质差异大，具有毒性，常规处理技术很难完全去除。非均相催化臭氧化技术的固相催化剂可回收重复利用，二次污染少，目前此处理技术在PPCPs领域的研究已经非常广泛。文章详细描述了非均相催化臭氧化技术降解PPCPs时常遵循的表面反应机理、自由基反应机理、协同反应机理，进一步阐释了自由基反应机理中的4种途径，简要介绍了催化剂等因素对PPCPs降解的影响，归纳总结了非均相催化臭氧化在PPCPs治理领域的应用进展，提出了现今非均相催化臭氧化技术存在的问题，最后展望了非均相催化臭氧化技术的未来研究方向及应用前景。     

基于芬顿反应纳米模拟酶快速去除水中有机污染物的应用进展

纳米材料的酶模拟物因具有高稳定性、低成本和制备简便等优点已被用于芬顿反应中作为非均相试剂降解饮用水中有机污染物。该文简要总结了基于芬顿反应的纳米模拟酶催化降解有机污染物的机理,重点介绍了近年来基于芬顿反应的纳米模拟酶催化降解水中染料类、酚类、农药类以及抗生素类等有机污染物的研究进展,并对该方法的未来发展方向和应用前景进行了展望。     

天然矿物催化氧化水中难降解有机污染物研究进展

催化氧化技术具有氧化性强、矿化效率高等优点,是去除水中难降解有机污染物最有效的处理技术之一,催化剂的应用和研究是关注的热点,天然矿物催化剂储量大、价格低,在使用成本方面具有其他催化剂无可比拟的优势。本文综述了天然矿物催化剂在Fenton法、催化臭氧氧化法、活化过硫酸盐催化氧化法处理水中难降解有机污染物的研究进展和作用机理,分析了其反应条件、处理效果和催化活性位点等,指出含有丰富的金属元素的天然矿物可作为芬顿氧化和过硫酸盐氧化的催化剂,有些天然矿物可作为金属负载载体参与氧化反应,而存在表面羟基等活性位点的天然矿物可催化臭氧氧化和芬顿氧化反应,天然矿物催化剂能明显提高Fenton、臭氧、过硫酸盐氧化难降解有机物（ROCs）的能力,在污水处理方面具有应用前景。以期能够为今后天然矿物催化剂的开发和在水处理高级氧化技术中的应用提供有益参考。     

连续微反应加氢技术在有机合成中的研究进展

加氢反应是有机合成中很常见的一种反应类型,采用常规的间歇加氢釜具有反应效率低、操作烦琐和安全性差等问题。而连续加氢微反应器进行非均相催化加氢反应能提供更高的传质性能,催化剂的回收利用与产物的纯化也更为方便,能极大地提高生产效率,减少贵金属催化剂的损失。因为这些优点,连续微反应加氢技术得到了越来越多的关注。本文阐述了连续微反应加氢技术中常用的微反应器与固体金属催化剂类型,以及不同官能团非均相高效催化加氢的研究进展,在此基础,对该技术在精细化工领域的应用进行了展望。连续微反应加氢技术使得加氢过程可以在更安全、更高效、更环保的条件下完成,具有很高的工业应用价值,是未来化学化工领域重点发展的方向之一。     

MnFe2O4的合成及其非均相Fenton法降解工业废水的性能

采用水热合成法制备了尖晶石铁氧体MnFe₂O₄磁性纳米催化剂,通过XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA等对其物相结构进行表征,并通过降解亚甲基蓝、罗丹明B和苯酚作为探针反应行了活性测试。结果表明,在反应溶液体系pH=7、催化剂加入量0.5g/L、过氧化氢浓度1.25mmol/L、反应温度20℃时,亚甲基蓝、罗丹明B、苯酚的降解率在130min内分别达到了97.34%、94.48%、16.63%。反应体系引入超声辅助后50min内亚甲基蓝降解率为95.61%,高于单一非均相Fenton催化体系50min内对其80%的降解率,表明超声空化与非均相Fenton反应之间具有协同效应,有助于提高反应物降解率。活性中心鉴定表明高价铁氧体为染料降解的主要活性中心,而羟基自由基则是苯酚降解的主要活性中心。循环测试实验表明,催化剂活性高、稳定性高、可再生、不易溶出失活。