非均相PAN-Fe催化剂在偶氮染料氧化降解反应中的应用

在室温条件下使用偕胺肟改性聚丙烯腈纤维与三氯化铁反应制备了聚丙烯腈铁（PAN—Fe）配合物,然后在过氧化氢存在的条件下将其作为非均相光Fenton催化剂应用于水溶性阴离子偶氮染料活性红195和酸性黑234的氧化降解反应中,考察了催化剂用量、光辐射强度、pH值和初始染料浓度对脱色率和反应速率常数的影响．结果表明,提高催化剂用量和辐射光强度有利于染料的脱色率和反应速率常数的增加,而初始染料浓度的升高则使其更不易发生降解反应;PAN—Fe催化剂在酸性介质比碱性介质中具有更好的催化活性．     

活性染料模拟废水电化学脱色

为进一步明确活性染料在可溶性阳极电化学体系中的脱色机理,分别以铝和不锈钢为阳极和阴极,在恒电流模式下,考察了活性红M-3BE模拟废水脱色过程的影响因素.实验结果表明,电流密度、电解液初始pH值、氯化钠电解质浓度、温度、染料浓度对染料溶液脱色效率影响显著,在一定实验条件下,染料溶液脱色率可达到98%.在不同pH的范围内,活性红M-3BE表现的脱色机理不同,pH4～8为混凝与阴极还原脱色共同作用,9＜pH＜4则表现为阴极还原脱色为主;氯化钠的加入在使染料脱色得到增强的同时,也有助于电还原所产生的芳环结构中间产物的去除.     

铁阳极电凝聚法处理活性红241染料废水动力学分析

目的探讨铁阳极电凝聚方法处理活性红241模拟废水脱色的动力学过程．方法测定电凝聚反应影响因素改变后染料废水吸光度的变化、应用化学反应动力学理论进行分析．结果铁阳极电凝聚法处理活性红241染料废水的脱色反应符合一级反应动力学过程．结论电流密度、染料质量浓度、染料废水初始pH值及电解质的种类及对一级反应速率常数影响显著，而染料废水温度、电解质浓度对一级反应速率常数的影响不明显；脱色速率常数与染料质量浓度之间的指数关系方程为k=0．00605＋0．0575exp（-0．01234c），R^2=0．9987．     

活性染料的非均相光催化氧化脱色反应研究

使用自制的微球型非均相光催化剂和过氧化氢对两种中温型活性染料活性红MS和活性蓝B进行非均相光催化氧化脱色反应，重点研究了催化剂数量、光辐射强度、染料浓度和pH值对其脱色反应的影响．结果表明，催化剂数量和光辐射强度的增加能够明显提高染料的脱色率和初始反应速率常数，并且在微球型催化剂的存在下，染料的光催化脱色反应可以在碱性条件下进行，而且脱色率仍然超过50％．但是染料浓度的增加会使其脱色率降低．     

羊毛铁配合物催化剂的制备及其在酸性黑234氧化降解反应中的应用

使用羊毛纤维与三氯化铁反应在室温条件下制备了羊毛纤维铁（Wool-Fe）配合物,并使用FT-IR 和SEM对其进行了表征。然后将其作为非均相光催化剂应用于偶氮染料的氧化降解反应中,分别考察了催化剂用量、催化剂中铁离子含量（CFe-wool）、辐射光强度、pH值和染料结构等因素对脱色率的影响,并应用紫外可见光谱法对染料的氧化降解反应进行了分析。结果表明,羊毛纤维与铁离子发生了配位反应,提高反应温度或溶液中铁离子浓度能够制备高CFe-Wool的Wool-Fe催化剂。催化剂用量及其CFe-wool的增加都会促进偶氮染料的降解反应。Wool-Fe催化剂在pH≤6.0溶液中显示出较高的催化活性,而在碱性介质中活性有所降低。在Wool-Fe催化剂存在下偶氮染料的降解反应属于假一级动力学反应,催化剂的CFe-wool和辐射光强度的增加有利于提高偶氮染料的降解反应速率常数,在相同的反应条件下活性染料比酸性染料更容易发生氧化降解反应。     

水溶性阴离子偶氮染料的非均相Fenton氧化降解性能的QSPR研究

为了更好地理解偶氮染料结构与降解性能之间的关系,将改性聚丙烯腈(PAN)纤维铁配合物作为非均相Fenton反应催化剂应用于28种典型水溶性阴离子偶氮染料氧化降解反应中,使用多元线性回归方法分别考察了其分子结构与脱色率和总有机碳(TOC)去除率之间的定量关系,并使用所建立的QSPR(结构与性能之间的定量关系)模型方程预测了同类染料的降解性能.结果表明,改性PAN纤维铁配合物存在时不同结构偶氮染料均能够发生氧化脱色和矿化反应.染料分子量与分子中磺酸基数目的比值(MW/S)、分子中偶氮基数目、芳香环数目和无机性值与有机性值的比值等4个分子结构描述符与其脱色率或TOC去除率之间存在着较好的线性相关性.其中MW/S值和偶氮基数目是染料脱色率的显著影响因素,并且与其呈负相关性.而偶氮基数目和芳香环数目则是TOC去除率的显著影响因素,分别与其呈负相关性和正相关性.所建立的QSPR模型方程具有良好的稳健性,用于同类染料脱色率和TOC去除率预测的相对误差以及预测值和实验值的相关系数都是可接受的.     

氧化还原介体对偶氮染料厌氧脱色的影响

在35℃温厌氧条件下,采用间歇批量实验法,通过测定不同体系中酸性橙Ⅱ(AO7)脱色情况,研究了氧化还原介体2-磺酸钠蒽醌(AQS)、2,6-二磺酸钠蒽醌(AQDS)、对苯醌(BQ)、核黄素(VB2)和硫堇(Thio)对厌氧脱色体系的影响.结果表明,QDS与AQS对染料降解的促进效果最佳,反应速率常数分别提高了199%和760%,BQ的反应速率常数仅提高了14.1%;当氧化还原介体投加浓度为0.1 m mol.L-1时,促进作用由大到小的排列顺序为:AQDS>AQS>VB2>Thio>BQ.促进效果因介体氧化还原电位、浓度、微生物种群结构的不同而有所差异.     

高铁酸钾氧化降解活性艳蓝KN-R

采用高铁酸钾氧化降解活性艳蓝KN-R溶液。结果表明:溶液初始pH值、反应时间、活性艳蓝KN-R溶液初始质量浓度及高铁酸钾投加量等因素对活性艳蓝KN-R溶液的降解有明显的影响。最佳反应条件为:溶液初始pH值为4.0,反应时间为10 min,染料初始质量浓度为20 mg/L,高铁酸钾投加量为1.0 g/L。在最佳条件下,活性艳蓝KN-R溶液完全脱色,染料脱色率和COD去除率分别为99.5%和76.8%。     

活性染料的太阳光催化脱色降解

在太阳光辐射和pH3.0的条件下,使用草酸铁(Ⅲ)络合物/过氧化氢系统对于水中3种具有双活性基的活性染料进行光催化脱色降解,考察了太阳光的强度和活性染料的浓度对光脱色降解反应的影响,并应用紫外光谱法对染料的光脱色降解反应进行了分析。实验结果表明,太阳光的强度和染料浓度对活性染料脱色降解反应具有决定性的影响作用。太阳光的强度越高,染料浓度越低,越有利于活性染料的脱色降解反应。在晴天(40×103～80×103lux)时,浓度为50mg/L的活性染料在60min几乎完全脱色。活性染料的光催化脱色降解反应属于假一级动力学反应,脱色降解后染料分子中的共轭体系和芳香环结构被破坏。     

H2O2光化学氧化技术对4BS和甲基橙的脱色研究

采用四种氧化技术:1.H_2O_2;2.芬顿;3.H_2O_2+紫外线;4.光芬顿;对常用染料直接耐酸大红4BS和甲基橙进行脱色研究。结果表明,光芬顿脱色效果最好,在10 min时,大红4BS和甲基橙脱色率分别高达99.56%和95.88%;H_2O_2(30%)投加量为0.2 mL时,大红4BS最适Fe~(2+)浓度为1 mg/L,甲基橙最适Fe~(2+)浓度为2 mg/L;中性有利于大红4BS降解,弱酸弱碱有利于甲基橙降解;实验比较了254 nm、308nm和365 nm三种紫外光源,发现254 nm紫外线对两染料降解最好。并对两染料进行了光谱分析。     

偶氮染料在聚丙烯腈纤维铁催化剂存在下的降解反应动力学研究

使用水合肼和盐酸羟胺对聚丙烯腈进行改性后与氯化铁反应制得聚丙烯腈纤维铁配合物（PAN-Fe）,在过氧化氢存在下将其作为非均相Fenton反应催化剂用于2种水溶性阴离子偶氮染料的氧化降解反应中,重点考察了催化剂用量及其铁离子含量和水溶液中的染料浓度等因素对染料降解反应速率常数的影响．结果表明,在使用PAN—Fe作为非均相Fenton催化剂时,偶氮染料的氧化降解反应可以使用假一级反应动力学模型进行描述．催化剂用量及其铁离子含量的增加都可以显著提高偶氮染料降解反应速率常数,偶氮染料初始浓度的升高导致其降解反应速率常数的下降．     

多维电极法处理高色度活性嫩黄模拟废水的研究

为了研究多维电极法对染料废水的处理效果,以活性嫩黄K-4G模拟废水为处理对象,采用多维电极法,分别在不同活性炭用量、电流密度、电解时间、电导率条件下进行电解实验,考察了各种因素对多维电极系统处理活性染料时的脱色率、COD(Cr)降解率的影响,结果表明,增多活性炭量、增大电流密度、延长电解时间都能使脱色率和COD(Cr)降解率得到提高,电导率的变化对脱色率和COD(Cr)降解率有一定影响。并初步研究了模拟废水的色度和COD(Cr)降解过程的宏观动力学,研究结果表明COD(Cr)降解反应近似为零级反应,反应速率常数为1.2028mg·L-1·min-1;脱色反应近似为一级反应,反应速率常数为0.00931min-1。     

高铁酸盐降解偶氮染料酸性橙Ⅱ的研究

为研究高铁酸盐对废水的处理效果,以试验的方式研究了高效净水剂高铁酸盐对偶氮染料酸性橙Ⅱ的脱色效果,考察了紫外光照射、高铁酸钠浓度、pH值、添加剂对脱色效果的影响.结果表明,在原水样浓度为50 mg/L,高铁酸盐含量10 mg/L,NaHCO3浓度0.01 mol/L,在中性条件下处理30 min,脱色率可以达到94%左右.紫外光照射能有效提高染料的脱色速率;相同条件下脱色率可达97%以上,表明紫外光和高铁酸盐联合使用对染料的降解速率大大提高,产生了明显的协同作用.     

染料模拟废水电凝聚脱色的能耗分析

以铝为牺牲阳极,不锈钢为阴极,在恒电流操作模式下,针对活性黑KN-B模拟废水,考察了电流密度、初始pH值、电解质种类及浓度、温度、染料浓度因素对染料脱色效率及能耗的影响。结果表明：电流密度、电解液初始pH值、氯化钠电解质浓度、温度、染料浓度对染料溶液脱色效率及能耗影响显著;其电流密度和废水的初始pH可以作为能耗控制的主要工艺参数。     

新型单双槽光电催化反应器的设计及其降解性能

设计了以热氧化法制备的TiO2/Ti薄膜电极为阳极、具有较高析氢超电位的高纯石墨电极为阴极、甘汞电极为参比电极所组成的单、双槽光-电-化学催化集成反应器,并考察了该反应器对甲基红和甲基橙溶液的降解脱色性能.结果表明,单、双槽反应器均能有效的对这两种染料溶液进行降解脱色,并且在酸性及碱性条件下其降解脱色率均明显高于中性条件.双槽反应器对两种染料溶液的降解表观反应速率是单槽的2倍或以上,导致这一结果的主要原因是单槽反应器中阴极反应产生的H2O2在阳极的无效消耗.     

硅钨酸光催化降解煮绿染料溶液的研究

以硅钨酸为催化剂光催化降解煮绿染料溶液.对溶液的pH值,催化剂的投加量,溶液的初始浓度及紫外光灯的强度对脱色效果的影响进行了研究.实验结果表明:溶液的pH值、催化剂的投加量、溶液的初始浓度及紫外光灯的强度对煮绿染料溶液的光催化脱色效率都有一定的影响.当煮绿染料溶液的初始浓度为10 mg/L,溶液的pH为1,硅钨酸浓度0.6 g/L,在高度为13.2 cm的紫外灯辐射下,降解率最高可达到42.8%.     

Dy-TiO2-膨润土复合催化剂处理茜素红、碱性品红的研究

为了在光照条件下催化降解茜素红、碱性品红染料,以膨润土为载体,钛酸正四丁酯和镝盐为原料,采用溶胶-凝胶法制备镝掺杂TiO2膨润土复合光催化剂(DTB).利用XRD、SEM对DTB的结构和形貌进行表征,表征结果表明其具有很高的比表面积,存在明显的锐钛矿型TiO2晶型特征峰,DTB中膨润土的晶面间距由1.691 nm变为1.887 nm,增大0.196 nm.研究催化剂的用量、染料的初始浓度、光照时间、pH值等因素对茜素红、碱性品红染料脱色率的影响、降解机理和它的动力学方程.实验结果表明:pH=7时,用0.1 g DBT处理茜素红、碱性品红染料溶液,光照45 min,降解量分别达18.0 mg/g.、19.5 mg/g.相同条件下,改用太阳光源,茜素红、碱性品红的降解量也达到20 mg/g以上.催化剂重复利用2次,茜素红和碱性品红的脱色率达80％以上.DBT对茜素红、碱性品红染料的光催化降解均符合二级动力学方程.     

海藻酸铁微球作为光催化剂的偶氮染料降解反应动力学研究

使用海藻酸钠与氯化铁制备海藻酸铁微球,然后在H2O2的存在下将其作为非均相光催化剂应用于3种偶氮染料的氧化降解反应,考察在不同反应条件下的动力学模型,研究微球数量、光辐射强度和偶氮染料浓度等对染料降解反应速率常数的影响.结果表明,在使用海藻酸铁凝胶微球作为非均相Fenton催化剂时,偶氮染料的氧化降解反应可以使用假一级反应动力学模型进行描述;海藻酸铁微球数量的增加和光辐射强度的增大都可以显著提高偶氮染料降解反应速率常数,偶氮染料浓度的升高导致其降解反应速率常数的下降.     

TiO2光催化氧化降解溴氨酸废水研究

采用TiO2光催化氧化降解蒽醌染料中间体--溴氨酸废水,对催化剂TiO2的浓度、溶液pH值、电子捕获剂过硫酸铵浓度、光照强度和光照时间等影响因素进行了研究,并探讨了其降解的动力学过程.试验表明：TiO2光催化氧化法能有效地降解该废水,使其CODCr和色度均可显著降低;在选定条件下降解过程遵循准一级动力学规律,表观反应速率常数为0.010 8min^-1.     

水溶性偶氮染料光催化降解性质的定量构效关系

使用草酸铁络合物／过氧化氢光催化氧化体系对32种水溶性偶氮染料进行光催化氧化降解反应，通过选择分子结构描述符和应用多元回归分析方法对其光催化降解性质中的脱色率和半衰期进行了定量构效（QSPR）研究．结果表明，染料分子结构描述符MW／S值、芳香环数目偶氮基数目和与I／O值与脱色率和半衰期之间存在着较好的线性相关性，其中MW／S值和偶氮基数目对脱色率和半衰期的贡献最为显著；所获得的QSPR定量关系模型可用于计算和估计水溶性阴离子偶氮染料的理论脱色率和半衰期，