高铁酸盐体系中高价铁氧中间体对双酚A的降解研究

以典型内分泌干扰物双酚A(BPA)为目标污染物,研究了高铁酸钾[Fe(Ⅵ)]对其的去除效果及机理。通过高效液相色谱仪、离子色谱仪等手段考察了pH、Fe(Ⅵ)投加量和共存离子等因素对BPA去除效果的影响。结果表明,在pH为8.0、Fe(Ⅵ)与BPA浓度比为30∶1时,反应10 min后BPA的降解率达到81.5%。Cl^-、SO₄^2-、NO^-₃、HCO^-₃等共存阴离子未影响Fe(Ⅵ)体系的氧化能力,但Ca²⁺和Mg²⁺因加速了Fe(Ⅵ)自分解而抑制了BPA降解。通过淬灭实验对体系中的活性氧物种进行识别,Fe(Ⅵ)及其高价铁氧中间体Fe(Ⅴ)/Fe(Ⅳ)在氧化BPA中起主导作用。在实际水体(自来水、市政二级出水和地下水)中,Fe(Ⅵ)氧化体系对BPA的降解未受到明显影响,证实其具有较高的环境适应性。     

Ti3C2Tx超薄纳米片高效率去除废水中重金属的研究

通过刻蚀剥离法制备了Ti₃C₂T_x超薄纳米片，探究了其对废水中重金属离子的吸附特性。通过SEM、XRD、AFM、FT-IR、Raman对Ti₃C₂T_x超薄纳米片的形貌和结构进行了表征，通过ICP-MS对处理前后水体中重金属离子的含量进行了测试。结果表明剥离的Ti₃C₂T_x超薄纳米片表面含有结构缺陷和羟基，当水体中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L时，47.5 mg Ti₃C₂T_x超薄纳米片对其的去除效率高达90%以上，尤其是对Pb(Ⅱ)的去除效率达到了98.81%,吸附性能远高于大孔树脂、硅藻土和活性炭等常见吸附试剂。在Na(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ) 4种离子共存溶液中，Ti₃C₂T_x超薄纳米片对于Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的...     

Fe(Ⅱ)掺杂TiO2光催化剂处理电镀废水中的六价铬

采用溶剂热法制备了Fe(Ⅱ)掺杂TiO₂光催化剂,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、比表面仪(BET)、扫描电镜(SEM)对其进行表征。考察了光照时间、FeSO₄·7H₂O加入量、pH和Cr(Ⅵ)初始质量浓度对采用该催化剂处理含Cr(Ⅵ)电镀废水效果的影响。得到了较佳的工艺条件为:反应时间120 min,FeSO₄·7H₂O加入量0.3 g,pH 4.0,Cr(Ⅵ)初始质量浓度100 mg/L。该条件下Cr(Ⅵ)的去除率可达81.4%,催化剂的去除效率为35.2 mg/g。     

Fe(Ⅱ)非生物氧化-沉淀联合工艺对As(Ⅴ)去除的研究

由于现代化工业进程快速发展,大量砷污染物进入水体,引起水质恶化。提出了氧诱导Fe(Ⅱ)非生物氧化与As(Ⅴ)共沉淀,是一种节省成本、时间且高效的As(Ⅴ)去除方法。考察了pH、Fe(Ⅱ)/As(Ⅴ)摩尔比、溶解氧(DO)浓度、温度及共存离子对As(Ⅴ)去除的影响。结果表明,同步氧化Fe(Ⅱ)可显著提高亚铁除砷效率。随着pH从5.3增加到8.0,As(Ⅴ)去除能力先增大后减小,最佳pH为6.4;溶解氧质量浓度从0提高到4 mg/L,反应60 min后As(Ⅴ)的去除率提升了37.85%;反应体系中共存离子(Cu²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Cl^-、NO₃^-、PO₄^-)存在时,Mn²⁺促进As(Ⅴ)的去除,Mn(Ⅱ)=0.5 mg/L,As(Ⅴ)的去除率提高了11%;提高温度和亚铁浓度均能增加As(Ⅴ)的去除率。SEM-EDS结果表明,氧气存在时固体颗粒由松散细小转化为轮廓清晰、簇团密实的球形团聚,...     

磁性纳米Fe3O4@TiO2可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)

通过溶胶-凝胶法、水热法和煅烧法,成功制备出具有光催化活性的Fe₃O₄@TiO₂磁性纳米复合材料,将超顺磁性的Fe₃O₄与TiO₂复合,实现材料的快速回收与可见光响应能力的结合。进一步将Fe₃O₄@TiO₂磁性纳米复合材料应用于Cr(Ⅵ)的去除,实验结果表明,在可见光照射下Fe₃O₄@TiO₂对Cr(Ⅵ)的去除能力是P25的1.96倍。并深入探究了Fe₃O₄@TiO₂中TiO₂含量、Cr(Ⅵ)溶液的pH以及空穴去除剂对Fe₃O₄@TiO₂可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)能力的影响,实验表明当Fe₃O₄@TiO₂中TiO₂含量为1.0 g/g,添加甲酸作为空穴去除剂并且溶液pH=2时Fe₃O₄@TiO₂对Cr(Ⅵ)的去除能力最佳,此条件下Cr(Ⅵ)的去除率达到99.85%,重复使用4次,催化能力依然保持较高水平。此外,Fe₃O₄@TiO₂对5~500 mg/L浓度范围内的Cr(Ⅵ)都具有良好的去除能力。Fe₃O₄@TiO₂磁性纳米复合材料对Cr(Ⅵ)具备优异的去除能力,具有良好的应用前景。     

Ag/WO3纳米复合材料可见光催化还原废水中六价铬的研究

以钨酸钠和硝酸银为原料，采用水热法合成得到Ag/WO₃纳米复合材料。XRD和SEM结构分析表明，Ag纳米颗粒掺入到WO₃结构中，增加了孔隙率和粗糙度，增强了纳米复合材料表面的活性位点，提高了有效比表面积。光催化实验表明，分别以WO₃和Ag/WO₃为光催化剂处理模拟废水中的Cr(Ⅵ)离子，对应在155 min和130 min的可见光照射后，Cr(VI)离子被完全去除。通过考察Ag/WO₃对实际工业废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原能力，结果表明，该光催化剂在还原工业废水中的Cr(Ⅵ)方面具有良好性能。     

NiTiO3/CdIn2S4复合催化剂的制备及其还原六价铬性能

近年来,利用光催化技术去除污水中的重金属离子被认为是一种有前景的绿色技术,设计和制备高效稳定光催化剂是关键。首先利用静电纺丝和高温煅烧法制备了钛酸镍纳米纤维,再通过水热法成功制备钛酸镍/硫铟镉(NiTiO₃/CdIn₂S₄)复合光催化剂。利用XRD、IR、XPS、EDS、SEM、DRS测试手段对复合材料的结构、组成、形貌和吸光能力进行了表征分析。利用PL、i-t测试研究了光生载流子的分离情况。以光催化还原重金属Cr(Ⅵ)溶液为反应模型,考察了催化剂含量、Cr(Ⅵ)浓度对还原效率的影响。光催化结果表明,在室温下,60 min内,20%NiTiO₃/CdIn₂S₄(20 mg)复合材料对Cr(Ⅵ)(20 mL;160 mg/L)的还原效率达80.58%,分别为纯NiTiO₃和CdIn₂S₄的1.98和1.59倍。此外,通过还原Cr(Ⅵ)循环实验及测试反应前后样品的红外光谱,证明复合催化剂具有良好...     

电镀废水中共存阳离子对Fe(Ⅱ)/O2去除无机磷的影响

通过序批试验,考察了有氧条件下,共存阳离子对亚铁除磷效率的影响并以实际电子废水为考察对象,对比研究Fe(Ⅱ)/O₂与传统石灰工艺的除磷效果及相关技术经济指标。结果表明:NH₄⁺-N对同步氧化Fe(Ⅱ)除磷效率几乎没有影响;Zn(Ⅱ)可通过与磷酸根反应产生沉淀提高磷的去除率。Mn(Ⅱ)可与新生三价铁形成稳定络合物,促进亚铁氧化并改善铁磷沉淀物混凝沉淀性能,当Mn(Ⅱ)投加量为1.0 mg·L^-1时,反应60 min后,磷的去除率提高11%。Cu(Ⅱ)能高效催化亚铁氧化,从而使亚铁除磷效率显著提高,在Cu(Ⅱ)浓度为0.05 mg·L^-1时,除去45%水中磷所需时间由空白的60 min缩短为5 min,Cu(Ⅱ)是所选共存阳离子中最为高效的亚铁除磷催化剂。以实际电镀废水为研究对象,在共存离子的促进作用下,Fe(Ⅱ)/O₂对废水中磷的去除效果优于传统石灰法,且药剂成本及产泥量均低于直接投加石灰的除磷工艺。     

rGO/TNTs光催化剂协同降解水中Cr(Ⅵ)与苯酚的性能

采用水热法将GO和TNTs复合,制备了一种新型还原氧化石墨烯/二氧化钛纳米管复合材料(r GO/TNTs)。采用BET、XRD、FT-IR对制备的材料进行了表征,并研究了r GO/TNTs协同降解水中Cr(Ⅵ)和苯酚的性能。结果表明,在Cr(Ⅵ)和苯酚共存二元体系中,r GO/TNTs对Cr(Ⅵ)和苯酚的光催化降解反应动力学常数约为其各自单体系的6.3倍和1.2倍;低pH可促进Cr(Ⅵ)和苯酚的去除,而共存无机阴离子对其具有抑制作用。·OH和空穴主导苯酚降解,光生电子直接还原Cr(Ⅵ)。     

负载金属捕获剂改性PAC吸附低温水中低浓度Cr(Ⅵ)特性

针对低温微污染水中(275 K)低浓度Cr(Ⅵ)离子(0.500 mg·L^-1),制备基于表面负载食品级单宁酸为金属捕获剂的改性PAC(TA-PAC),以HNO₃、NaOH氧化改性PAC为对照,研究了TA-PAC的表面物理化学特性和吸附性能,并进行了pH影响和吸附等温线拟合研究。结果表明:TA-PAC的比表面积、总孔容积和表面极性大小最佳。TA-PAC对低温水中Cr(Ⅵ)及总铬的去除效果优于N-PAC和OH-PAC。酸性范围内(pH=3.0~6.0)TA-PAC对Cr(Ⅵ)及总铬的去除率均大于碱性范围(pH=7.0~10.0)。Freundlich 双参数吸附等温式对TA-HNC吸附水中低浓度总铬的吸附等温线拟合效果最好(R²=0.9941)。TA-PAC吸附低温水中低浓度Cr(Ⅵ)是一个极为复杂的过程,主要吸附机理可能包括表面还原作用、酯化/螯合作用和离子交换作用等。     

Adsorption characteristics of metal-capture-agent immobilized PAC for low concentration Cr(Ⅵ) in water at low temperature

针对低温微污染水中(275 K)低浓度Cr(Ⅵ)离子(0.500 mg·L^-1),制备基于表面负载食品级单宁酸为金属捕获剂的改性PAC(TA-PAC),以HNO₃、NaOH氧化改性PAC为对照,研究了TA-PAC的表面物理化学特性和吸附性能,并进行了pH影响和吸附等温线拟合研究。结果表明:TA-PAC的比表面积、总孔容积和表面极性大小最佳。TA-PAC对低温水中Cr(Ⅵ)及总铬的去除效果优于N-PAC和OH-PAC。酸性范围内(pH=3.0~6.0)TA-PAC对Cr(Ⅵ)及总铬的去除率均大于碱性范围(pH=7.0~10.0)。Freundlich 双参数吸附等温式对TA-HNC吸附水中低浓度总铬的吸附等温线拟合效果最好(R²=0.9941)。TA-PAC吸附低温水中低浓度Cr(Ⅵ)是一个极为复杂的过程,主要吸附机理可能包括表面还原作用、酯化/螯合作用和离子交换作用等。     

pH值、离子强度和共存离子对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响

为更好地使活性炭处理含铬废水,研究了pH值、离子强度和共存离子对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响。由于Cr(Ⅵ)在水溶液中的形态分布受到p H值显著影响,研究发现对吸附Cr(Ⅵ)适宜的pH值为3。随离子强度的增大,活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附量减小。共存离子Cd(Ⅱ)使Cr(Ⅵ)吸附量降低。     

水热法合成ZnNiAl-LDH对Mo(Ⅵ)的高效吸附去除

利用水热法合成了ZnNiAl层状双金属氢氧化物(NiAlZn-LDH)和ZnNiAl层状双金属氧化物(NiAlZn-LDO),用于高效吸附去除水中的污染物Mo(Ⅵ)。研究表明，ZnNiAl-LDH层间富含CO₃^2-阴离子，使得NiAlZn-LDH在吸附去除Mo(Ⅵ)方面明显优于NiAlZn-LDO。Mo(Ⅵ)的吸附量随溶液pH值的升高而减少，但在近中性pH值范围内表现出较高的吸附去除能力。准一级、准二级动力学和Elovich三种吸附模型能够很好地描述Mo(Ⅵ)在ZnNiAl-LDH上的吸附。共存Cl^-和天然有机质能够抑制Mo(Ⅵ)的吸附。ZnNiAl-LDH具有较好的再生性能和吸附能力。     

铬铁矿无钙焙烧渣的SO2还原解毒

系统地对铬铁矿无钙焙烧渣进行了表征,并研究了SO₂还原解毒铬渣,提出了机械活化与SO₂还原相结合的解毒工艺。结果表明,该铬渣主要物相组成是（Fe,Mg）（Cr,Fe）₂O₄和MgAlFeO₄,铬渣中Cr₂O₃含量为12.23%,铬渣粒径越小,含有的总Cr（Ⅵ）、水溶性Cr（Ⅵ）、难溶性Cr（Ⅵ）量越小。SO₂还原解毒铬渣工艺过程中搅拌能有效强化外扩散过程,液固比增大有利于铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出,铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出随温度升高先增加后急剧降低,反应体系中压力变化对铬渣还原解毒效果影响不大。优化的SO₂还原解毒铬渣条件为：压力0.1 MPa、温度60℃、搅拌速度500 r·min^-1、反应时间60 min,此时铬渣中Cr（Ⅵ）的去除率达90%;机械活化90 min的铬渣进行SO₂还原解毒60 min后,渣中的Cr（Ⅵ）去除率达到98.1%,含量降至25 mg·kg^-1以下,达到国家排放标准。     

基于AMD回收的生物炭修饰LDHs降解土霉素研究

采用共沉淀法模拟酸性矿山废水(Acid Mine Drainage, AMD)的中和处理过程，利用生物炭优化调控中和过程，负载修饰获得层状双氢氧化物-生物炭复合材料(Recovered Layered Double Hydroxides, RLDH@BC),用于活化过一硫酸盐(PMS)降解水中土霉素(OTC)。各项表征结果证明，该方法可成功从AMD中回收RLDH@BC。降解实验表明，RLDH@BC可在广泛的pH范围(3～11)高效活化PMS降解OTC,最高去除效率达到88%;共存离子实验表明，NO^-₃和HCO^-₃共存条件下OTC的去除率从86.2%分别降至82.3%、82.2%,影响较小；而Cl^-和H₂PO■共存时，OTC的去除率分别降至76.1%、68.7%,产生一定影响。猝灭实验表明，在RLDH@BC/PMS体系中，自由基和非自由基共同作用，其中自由基占主导作用。经过5个循环后，70%的OTC在20 min内被去除，说明材料具有良好的循环利用性。该研究...     

颗粒活性炭载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以Fe~(2+)溶液为原料、NaBH_4为还原剂,采用传统液相还原技术合成了颗粒活性炭(GAC)载纳米零价铁(n ZⅥ)复合材料GAC-n ZⅥ,用扫描电镜对GAC-n ZⅥ进行表征,通过间歇实验考察了其对去除Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,GAC能阻止n ZⅥ颗粒聚集,合成的GAC-nZⅥ能有效去除水中的Cr(Ⅵ)。在Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L、温度40℃和pH=2.0、投加GAC-nZⅥ3.0g/L的条件下反应5min,Cr(Ⅵ)去除率为99.4%。pH=2.0～4.0时,处理后水中总铬浓度均低于1mg/L,表明残留少量Cr(Ⅲ)。随pH值和Cr(Ⅵ)浓度增加,Cr(Ⅵ)去除率降低;随反应温度和GAC-nZⅥ投加量增加,Cr(Ⅵ)去除率增加。准一级动力学模型可用于描述Cr(Ⅵ)的去除过程。相同条件下,GAC-n ZⅥ去除Cr(Ⅵ)的反应速率常数达0.19797min~(-1),为原颗粒活性炭反应速率常数0.0023min~(-1)的86倍。随pH值降低或反应温度和GAC-n ZⅥ投加量增加,反应速率常数增加。     

己二酸/硫酸掺杂聚苯胺对Cr(Ⅵ)的吸附行为

为了研究己二酸掺杂聚苯胺对重铬酸钾溶液的吸附行为，以己二酸(AA)、硫酸为混合掺杂剂，采用化学氧化聚合法合成了己二酸/硫酸掺杂聚苯胺(PANI@H/AA)。采用FT-IR、SEM及EDS方法对其结构进行了表征，考察了苯胺与己二酸物质的量比、吸附液初始浓度、吸附时间、pH值对Cr(Ⅵ)吸附行为的影响。分析了PANI@H/AA对Cr(Ⅵ)的吸附行为特征。结果表明，n(苯胺)∶n(己二酸)=5∶2时，PANI@H/AA显示出优异的吸附效果，其对Cr(Ⅵ)的吸附行为符合Langmuer单分子层和准二级动力学吸附模型。对Cr(Ⅵ)的吸附行为主要是掺杂聚苯胺中的—■正离子以及酸性条件下质子化的亚氨基对HCrO^-₄、Cr₂O■的静电吸引作用。PANI@H/AA能够对废水中Cr(Ⅵ)进行有效去除，并具有较好的重复使用性能。     

电沉积ZnO薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)

采用电沉积法在导电玻璃上制备了ZnO薄膜,用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜对其进行了表征.研究了各种因素对电沉积ZnO薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响.结果表明,空穴清除剂的存在是光催化还原Cr(Ⅵ)的重要条件;酸性介质中,Cr(Ⅵ)光催化还原率最高;Cr(Ⅵ)光催化还原率随Cr(Ⅵ)浓度的减小而增加;NO3 、SO42-和Ni2+等共存离子明显抑制了Cr(Ⅵ)的还原;而Cu2+则有着显著的促进作用.在pH=4.0和c(柠檬酸)为1.2mmol/L的条件下,经过60min的反应后,0.1mmol/LCr(Ⅵ)在ZnO薄膜上的光催化还原率达到96%.     

UiO-66-NH2/MoS2@PUF的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附

为了解决金属-有机骨架材料Ui O-66-NH₂在水中难以回收的问题，同时进一步提高其对Cr(Ⅵ)的吸附容量，通过掺杂Mo S₂，制备了Ui O-66-NH₂/MoS₂；然后，通过原位生长法将Ui O-66-NH₂/MoS₂均匀生长在聚氨酯泡沫(PUF)上，制备出复合材料Ui O-66-NH₂/MoS₂@PUF，将其用于对Cr(Ⅵ)的吸附。采用XRD、SEM、TEM、TGA和BET对UIO-66-NH₂/Mo S₂@PUF进行了表征。结果表明，Ui O-66-NH₂/Mo S₂均匀生长在PUF表面上，且负载率高达28%。当pH=4时，Cr(Ⅵ)去除率可达89%，经5次循环吸附后，Cr(Ⅵ)的去除率仍保持在83%，表明Ui O-66-NH₂/Mo S₂@PUF具有良好的循环利用性。Ui...     

亚铁还原土壤浸滤液中六价铬的影响因素及稳定性探究

文章以Fe(Ⅱ)为还原剂,土壤浸滤液中Cr(Ⅵ)为处理对象,研究了处理效果与pH、氧化还原条件和反应时间的关系。结果表明在pH为中性,厌氧的条件下Fe(Ⅱ)对于Cr(Ⅵ)具有较好的还原效果。在一个月的反应时期内曝气组中Cr(Ⅵ)呈现先降低后增加的趋势,建议在实施化学还原技术修复土壤重金属铬污染的时候结合微生物以及固定化等技术联合治理。