钴强化铁磁体活化过一硫酸盐的实验研究

采用溶剂热法后高温煅烧的方式制备了铁钴双金属复合催化剂,用以活化过一硫酸盐(PMS)降解偶氮染料金橙Ⅱ(OGⅡ)。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计和X射线光电子能谱仪等仪器对复合材料进行了表征。考察了钴复合量、不同去除体系、催化剂投加量、PMS投加量、污染物浓度、pH和共存阴离子等因素对OGⅡ降解效果的影响,并探究了铁钴复合催化剂重复利用的效果。实验结果表明,铁钴复合催化剂可以有效活化PMS降解OGⅡ,在n(Co₃O₄)∶n(Fe₂O₃)=0.1、催化剂投加量为1.0 g/L、PMS投加量为0.4 mmol/L、OGⅡ浓度为30 mg/L、溶液pH为6.2的条件下,反应60 min后,OGⅡ的降解率达到了95.81%,其降解过程符合准一级反应动力学模型,最大反应速率常数为0.0491 min^-1。复合催化剂使用4次后对OGⅡ仍有68.85%的降解率。·SO{}_{\mathrm{4}}^{-}、·OH和¹O₂是反应体系产生的活性氧物种,¹O₂在OGⅡ的降解中起主要作用。     

钴强化铁磁体活化过一硫酸盐的实验研究

采用溶剂热法后高温煅烧的方式制备了铁钴双金属复合催化剂，用以活化过一硫酸盐(PMS)降解偶氮染料金橙Ⅱ(OGⅡ)。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计和X射线光电子能谱仪等仪器对复合材料进行了表征。考察了钴复合量、不同去除体系、催化剂投加量、PMS投加量、污染物浓度、pH和共存阴离子等因素对OGⅡ降解效果的影响，并探究了铁钴复合催化剂重复利用的效果。实验结果表明，铁钴复合催化剂可以有效活化PMS降解OGⅡ，在n(Co₃O₄)∶n(Fe₂O₃)=0.1、催化剂投加量为1.0 g/L、PMS投加量为0.4 mmol/L、OGⅡ浓度为30 mg/L、溶液pH为6.2的条件下，反应60 min后，OGⅡ的降解率达到了95.81%，其降解过程符合准一级反应动力学模型，最大反应速率常数为0.0491 min^-1。复合催化剂使用4次后对OGⅡ仍有68.85%的降解率。·SO{}_{\mathrm{4}}^{-}、·OH和¹O₂是反应体系产生的活性氧物种，¹O₂在OGⅡ的降解中起主要作用。     

羟胺强化Fe(Ⅱ)/过一硫酸盐体系降解氯酚的研究

利用羟胺(HA)强化Fe(Ⅱ)/过一硫酸盐(PMS)体系处理对氯苯酚(4-CP)溶液,考察了HA浓度、Fe(Ⅱ)浓度、PMS浓度和pH等对该体系降解4-CP效能的影响。结果表明:在反应时间为10 min,Fe(Ⅱ)浓度为5.0μmol/L,PMS浓度为0.4mmol/L和pH为3.0的条件下,0.2 mmol/L HA可将4-CP的去除率从6.77%提高到89.67%;该体系的降解效能与HA浓度、Fe(Ⅱ)浓度和PMS浓度成正比;较低的Fe(Ⅱ)浓度即可快速、持续地降解4-CP;最佳摩尔比n(HA)∶n(PMS)为1∶1,最佳pH为3.0~5.0;通过投加自由基专属捕获剂甲醇和叔丁醇,判定硫酸根自由基(SO·-4)为该体系主要的活性物种。     

铁酸锰-石墨烯气凝胶活化PMS降解酸性红B

用水热法和冷冻干燥法制备了MnFe_2O_4-rGO气凝胶催化剂,活化过一硫酸盐(PMS)产生强氧化性的硫酸根自由基(SO_4~(·-))氧化降解酸性红B。用SEM、XRD、FTIR、拉曼光谱仪、N2吸脱附等温仪对该催化剂进行表征,考察催化剂投加量、PMS浓度、初始pH对酸性红B降解效果的影响。结果表明,当催化剂投加量为0.15 g/L、PMS浓度为0.6 mmol/L、pH为7时,反应30 min后酸性红B的降解率为91.5%;且pH适用范围广,pH在3～9时降解率均在82%以上。投加自由基捕获剂叔丁醇和甲醇,结果表明在MnFe_2O_4-rGO气凝胶/PMS体系中起氧化降解作用的主要活性物质是SO_4~(·-)。紫外可见光谱表明酸性红B分子中的萘环结构和偶氮键被氧化;TOC表征结果表明MnFe_2O_4-rGO气凝胶/PMS体系对酸性红B的矿化率为30.8%。     

氧化石墨烯改性PVDF超滤膜截留染料性能研究

采用氧化石墨烯(GO)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对聚四氟乙烯(PVDF)超滤膜进行改性,以阳离子染料罗丹明B和阴离子染料刚果红为模型染料,研究GO添加量和pH、染料和NaCl含量对改性膜截留性能的影响。结果表明,GO添加质量分数为0.5%时,染料截留效果最好。高染料含量和高NaCl含量有利于提高膜对2种染料截留率,当染料的质量浓度50 mg/L、NaCl浓度为1 mol/L时,截留率分别达到75.2%和87.4%。pH对2种染料截留率有着相反的效果,低pH有利于提高膜对罗丹明B的截留率,高pH提高膜对刚果红的截留率。     

氮杂石墨烯载Co_3O_4复合催化剂的制备及性能

为解决Co3O4纳米催化剂易团聚引起催化活性降低的问题,以改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO)为前驱体,采用溶剂热法一步制备氮杂石墨烯载四氧化三钴(Co3O4/RGO-N)复合催化剂,采用扫描电镜、X-射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪对其物貌特征和结构组成进行表征,并考察了Co3O4/RGO-N催化KHSO5(PMS)产生SO4·-对亚甲基蓝(MB)模拟废水的降解效果。在单因素实验基础上,采用Design Expert设计模型对MB影响因素进一步优化,结果表明,当Co3O4/RRGO-N投加量为0.04 g/L、PMS投加量4.16 g/L、pH为7.48时,MB废水最大脱色率可到95.02%。     

镁离子强化UV/PMS体系降解染料的探究

用酸性橙7(AO7)模拟染料废水,探究了Mg~(2+)对UV/PMS体系降解染料废水的强化作用,及其影响因素和主要氧化物种。实验结果表明,Mg~(2+)的加入会显著增强UV/PMS体系的氧化能力。底物浓度与AO7的降解效果成负相关;PMS投量、Mg~(2+)投量和紫外灯功率与AO7的降解效果成正相关;pH的升高对该体系起到一定的抑制作用。Mg~(2+)/UV/PMS体系主要氧化物种是硫酸根自由基(SO4·-)和少量羟基自由基(·OH)。     

UV条件下过一硫酸盐对垃圾渗滤液的后处理

在UV照射下利用过一硫酸盐(PMS)对垃圾渗滤液生化处理出水进行后处理,考察了PMS投加量、反应时间、溶液初始pH、激活剂种类和投加量对处理效果的影响。结果表明,当pH=7.3,反应时间为1 h,PMS投加量为150mg/L,激活剂投加量为6 mg/L时,PMS在UV照射下能有效对垃圾渗滤液进行降解,COD去除率可达到90%以上。不同激活物质的激活效果大小为Ag+Co2+Mn2+H2O2;金属离子能有效提高PMS对有机污染物的降解且可缩短降解时间。     

超声辅助MnO_2活化过一硫酸盐降解罗丹明B

选取罗丹明B(Rh B)为降解底物,采用超声辅助MnO_2活化过一硫酸盐(PMS)的方法降解水中的Rh B。以Rh B染料废水的色度去除率为指标,探究PMS投加量、MnO_2投加量、超声功率、Rh B初始pH和浓度,温度对Rh B降解效果的影响及其该法的使用范围。结果表明,最优的Rh B降解条件为PMS 0.5 g/L,MnO_20.8 g/L,超声功率80 W。此外,该方法可在温度为45~60℃和pH为中性范围内使用。催化剂重复3次,Rh B的色度去除率基本不变。该研究结果可为杂环碱性染料工业废水的处理提供技术指导。     

H_2O_2辅助氧化石墨烯光降解罗丹明B

采用传统Hummer法制备氧化石墨烯(GO),以罗丹明B作为目标污染物,研究GO的光降解性能。研究结果表明,GO表现出优异的光降解罗丹明B性能,在GO投加质量浓度为0.15 g/L,罗丹明B质量浓度为10 mg/L(200 m L),300 W氙灯光照120 min后,对其降解率达到86.99%;加入1.0 m L H_2O_2,120 min后光降解率可达到96.14%;羟基自由基捕获实验证明H_2O_2/GO光催化罗丹明B主要遵循羟基自由基氧化机制。在GO投加质量浓度为0.15 g/L,H_2O_2用量为2.0 m L,罗丹明B质量浓度10 mg/L,pH为3,光照10 min降解率达到98%。     

超声辅助MnO_2活化过一硫酸盐降解罗丹明B

选取罗丹明B(Rh B)为降解底物,采用超声辅助MnO_2活化过一硫酸盐(PMS)的方法降解水中的Rh B。以Rh B染料废水的色度去除率为指标,探究PMS投加量、MnO_2投加量、超声功率、Rh B初始pH和浓度,温度对Rh B降解效果的影响及其该法的使用范围。结果表明,最优的Rh B降解条件为PMS 0.5 g/L,MnO_20.8 g/L,超声功率80 W。此外,该方法可在温度为45⁶0℃和pH为中性范围内使用。催化剂重复3次,Rh B的色度去除率基本不变。该研究结果可为杂环碱性染料工业废水的处理提供技术指导。     

纳米二氧化钛/氧化石墨烯的制备及对水中污染物的去除性能研究

利用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以GO为载体,通过一步溶胶混合法成功制备TiO_2/GO复合催化剂,并利用傅里叶变换红外光谱(FT IR),X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM)等技术对其进行表征;同时,探究了TiO_2/GO复合催化剂的投加量对罗丹明B(RB)模拟废水的光催化性能和吸附性能的影响,以及最佳投加量时复合催化剂的重复使用性能。结果表明,TiO_2/GO复合催化剂中TiO_2颗粒均匀分布于薄纱状的GO片层两侧。TiO_2/GO复合催化剂投加量为50mg/L时对罗丹明B降解效果最好,在紫外吸光度554nm处罗丹明B溶液的脱色率(即UV_(554)罗丹明B溶液的去除率)和总有机碳(TOC)去除率分别达到99%以上和66.72%。TiO_2/GO复合催化剂的降解性能优于纯TiO_2。TiO_2/GO复合催化剂重复使用5次后,对RB的UV_(554)去除率和TOC去除率依然维持在99%以上和55%左右。TiO_2/GO复合催化剂对RB的吸附30min后基本达到平衡,吸附过程更为符合准二级动力学方程,拟合平衡吸附量Qe为253.8mg/g。     

MIL-101(Cr)催化单过硫酸氢钾降解罗丹明B

采用水热合成法制备金属有机骨架材料MIL-101(Cr),以MIL-101(Cr)为催化剂催化PMS产生SO~-_4·降解RhB。采用SEM、EDS及XRD对制备的MIL-101(Cr)进行表征,表征结果证明成功合成了MIL-101(Cr);对照试验证明MIL-101(Cr)具有催化活性;反应条件试验说明MIL-101(Cr)催化性能受催化剂投加量、氧化剂投加量和pH的影响;循环使用试验证明MIL-101(Cr)具有一定的循环使用性。当MIL-101(Cr)投加量为0.6 g/L、PMS投加量为0.5 g/L、pH值为6.5时,RhB的降解率可达93.3%。     

钴铁镍水滑石催化过硫酸氢钾复合盐降解制药废水

试验合成晶相钴铁镍水滑石(CoFeNi-LDH),并利用其催化过硫酸氢钾复合盐(PMS)降解制药废水。考察了体系中CoFeNi-LDH和PMS投加量对制药废水COD去除率的影响,分析了降解前后Cl~-和pH值的变化,并对CoFeNi-LDH材料进行了重复试验。结果表明,室温下,当CoFeNi-LDH与PMS的投加量分别为2.0 g/L和4.0g/L时,反应2 h后,制药废水COD质量浓度从600 mg/L左右下降至200 mg/L左右,随着CoFeNi-LDH和PMS投加量的增加,制药废水COD去除率均有明显的提高。在降解过程中,含硝基有机物被有效降解,废水中Cl~-在2 h内降低了90.9%,且pH值由碱性变为中性。连续重复试验表明,CoFeNi-LDH作为催化剂具有较好的稳定性及可重复利用性。     

杂多酸盐-石墨烯吸附降解甲基紫废水的性能

以Si W11/氧化石墨烯(GO)为催化剂,研究了其对模拟染料废水甲基紫溶液的吸附性能,考察了染料溶液的初始p H值、不同配比催化剂、催化剂的用量、染料溶液的初始浓度等条件发生变化时对催化剂吸附率的影响,结果表明:Si W11/GO吸附甲基紫的最佳条件是:催化剂投加量为5 mg、溶液的p H为5、甲基紫溶液的浓度为75 mg/L,在避光的条件下,Si W11/GO降解染料的最大吸附率能达到97.68%,脱色率达90.98%,最大吸附量为731.53 mg/g。     

nZVI@BC活化PMS氧化高硫酸盐废水中亚甲基蓝的研究

采用由小麦秸秆制备的生物炭（Biochar,BC）作为纳米零价铁（Nanoscale zero-valent iron,n ZVI）载体,制备出一种高效非均相催化剂-生物炭负载纳米零价铁（n ZVI@BC）,用于活化过一硫酸盐（Peroxymonosulfate,PMS）降解高硫酸盐印染废水中的典型染料亚甲基蓝（Methylene Blue,MB）。n ZVI@BC 表征结果表明,BC 具有优良的稳定性且富含活性官能团,负载于 BC 上的 n ZVI 分散性好。通过批次实验探究了初始 p H、n ZVI@BC 投加量、PMS 浓度和硫酸钠浓度对 n ZVI@BC/PMS 体系降解 MB 的影响。结果表明,在 MB 初始质量浓度为 40 mg/L,p H 为 3,n ZVI@BC 投加量为 0.2 g/L,PMS 质量浓度为 0.4 g/L,Na₂SO₄浓度为 0.2 mol/L 的条件下,反应 30 min 后 n ZVI@BC/PMS 体系对 MB 的降解率达到 90.36%。Na₂SO₄浓度超过...     

ZIFs-Co@AC材料催化活化过硫酸盐去除碱性品红的研究

采用微量热解法将类沸石型咪唑啉盐骨架负载在活性炭上制备成ZIFs型催化材料(ZIFs-Co@AC),通过催化活化过硫酸盐产生的硫酸根自由基对碱性品红进行催化去除。实验探究了溶液pH值、ZIFs-Co@AC投加量、过硫酸氢钾(PMS)投加量、温度、碱性品红初始浓度对去除率的影响。结果表明，ZIFs-Co@AC有较好的将PMS活化成硫酸根自由基的催化活性，从而碱性品红能够很好地被去除。当碱性品红染料初始质量浓度为120 mg/L,ZIFs-Co@AC投加量为50 mg、PMS投加量为30 mg、pH值为5.4时，25℃反应40 min后碱性品红的去除率达99.75%。     

氧化石墨烯载药体系负载甲硝唑及体外释放的研究

通过改良的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),用GO负载抗菌药物甲硝唑(MTR),探讨了载药体系(GO-MTR)体外释放MTR的行为。GO经SEM、XRD、FT-IR和UV-Vis等表征表明,其褶皱较多、较薄,层间距为0.800 nm,具有石墨烯(001)晶面,在水中易分散,在紫外区230 nm有最大吸收;载药实验表明,增大负载体系的pH、升高温度均有利于GO吸附MTR,100 mL 1 mg/mL GO与0.500 g/L MTR等体积混合后,在pH为9.0、温度为40℃、振荡150 min的条件下,GO对MTR的负载量达494 mg/g,负载率为98.8%;释药研究表明,药物释放的突跃在8~36 h,释放时间较长,酸性体系有利于药物释放,pH为6时释药率可达58.7%。     

氧化石墨烯负载纳米Fe3O4类芬顿处理制药废水

采用改进Hummer法制备了氧化石墨烯(GO)负载纳米Fe₃O₄磁性催化剂(Fe₃O₄/GO),对其进行了X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能量-色散光谱表征,并将其应用于多相类芬顿处理高浓化学原料药生产废水。结果表明,Fe₃O₄颗粒成功负载在GO表面,且没有出现明显的团聚现象。当废水的pH为3,双氧水(H₂O₂的质量分数30%)投加量10 mL/L,催化剂投加量2 g/L,反应120 min后COD去除率达78%,UV254去除率高达81%。三维荧光光(3D-EEM)分析可知,芳香类和富里酸类物质在催化降解过程中得到有效去除。     

LaCoO3钙钛矿活化过一硫酸盐降解萘普生

在催化活化过一硫酸盐(PMS)降解水中污染物的反应中，通过添加钴基钙钛矿提高反应效率。利用溶胶凝胶法制备了LaCoO₃钙钛矿，通过实验评估LaCoO₃/PMS体系对非甾体抗炎药萘普生（NAP）的降解效果。分析了LaCoO₃投加量、PMS投加量、反应初始pH、Cl^-浓度和腐殖酸（HA）对NAP去除率的影响以及该体系的矿化能力。结果表明NAP降解的反应速率随LaCoO₃和PMS投加量增加而增大；反应初始pH在5.0时NAP降解效果最好；溶液中存在Cl^-对降解有促进效果，且Cl^-浓度越大促进效果越明显；腐殖酸（HA）对反应有一定程度的抑制效果；LaCoO₃在重复利用5次时仍有较好的稳定性。此外，自由基淬灭实验结果表明在LaCoO₃/PMS体系中SO₄^·-为主要活性物质。