Fe3O4 @ SPC类芬顿氧化降解苯酚

以钙基蒙脱石（Ca-MMT）为原料，采用一步层间模板法制备了四氧化三铁@硅柱撑蒙脱石催化材料（Fe3O4@SPC），通过XRD、FTIR、BET、SEM对材料的形貌、结构进行表征显示，Fe3O4@SPC具有d001=3.30 nm的晶面间距和4.47 nm的介孔，Fe3O4颗粒主要分散在SPC的外表面。以苯酚为降解目标污染物，考察了Fe3O4@SPC的催化活性和稳定性。结果表明，当苯酚质量浓度为100 mg/L，pH值为2.5，催化剂质量浓度为0.5 g/L，H2O2投加量为0.2 mL，反应时间为120 min时，苯酚的去除率为100％；催化剂经过5次循环使用后，苯酚的降解率依然保持在90%以上。通过GC-MS分析苯酚降解生成的中间体，结合叔丁醇淬灭实验，发现?OH氧化在非均相类芬顿催化氧化降解苯酚体系中起主导作用，推测了苯酚可能的降解路径。     

类Fenton试剂及其在废水处理中的应用

概述了H2O2＋UV、H2O2＋Fe2^＋ ＋UV（UV／Fenton）、H2O2＋Fe2^＋ ＋O2、H2O2＋UV＋O2、H2O2＋Fe2^＋ ＋uV＋O2、Fe3^＋ ＋H2O2及电Fenton等几种类Fenton试剂，并对其在废水处理中的应用作了较为详细的阐述。     

活性炭载羟基铁协同H2O2类芬顿降解活性艳红X-3B

以活性炭为媒介,采用浸渍法制备了活性炭载羟基铁催化材料(FeOOH@AC),并协同双氧水类芬顿降解活性艳红X-3B染料。在pH=7、FeOOH@AC质量浓度1 g/L、H₂O₂浓度10 mmol/L的反应条件下,FeOOH@AC+H₂O₂体系对活性艳红X-3B的降解率达98.2%,相较AC和FeOOH@AC体系提高了17.2和3.7倍。初始pH试验表明,对活性艳红X-3B,FeOOH@AC+H₂O₂体系不仅在酸性条件下具有很好的降解能力,在碱性条件下(pH=9)的降解率可达83.6%,表现出较宽的pH适用范围。另外,4次循环试验后,FeOOH@AC对活性艳红X-3B的降解率仍大于60%。对其用盐酸洗脱并重新负载FeOOH,可再生。     

Fe/Ce负载型非均相芬顿法催化剂的制备及优化

采用溶胶-凝胶法、超声辅助浸渍法和化学共沉淀法3种方法将Fe/Ce固定在改性沸石上制备非均相类芬顿催化剂,以孔雀石绿溶液脱色率为评价对象,对催化剂的制备方法进行了优化,并对在最佳条件下制备的催化剂进行XRD和TEM表征。确定最佳制备方法为溶胶-凝胶法;最佳制备条件为Fe/Ce总离子浓度为0.10 mol/L,n(Fe)∶n(Ce)∶n(柠檬酸)=3∶1∶4,催化剂前驱体pH值为8.0,450℃下焙烧3 h,在此条件下,反应30 min后脱色率达98.9%,重复利用4次后,脱色率达81.3%。     

黏土负载型类Fenton催化剂的研究进展

黏土负载型类Fenton催化剂是将活性金属固定在黏土上,用以催化活化H₂O₂产生羟基自由基去除难降解有机污染物,克服了均相Fenton氧化适用pH范围窄、易产生铁泥沉淀等缺点。本文从黏土的类型和结构特点出发,简述了层状与非层状黏土负载活性金属的特点及其催化性能;分析了柱撑、浸渍、沉积-沉淀等活性金属负载方法和黏土的改性手段;阐述了负载活性金属类型及其对催化性能的影响。针对黏土负载型类Fenton催化剂的特点和现阶段存在的问题,从黏土负载型催化剂的活性金属负载形式、负载方法和高效稳定催化性能的需求等角度指出了今后的研究方向。     

微波诱导粉煤灰-H2O2处理垃圾渗滤液的研究

Fenton和类Fenton试剂广泛用于持久性有机污染物的矿化处理。微波辐射能提高Fenton和类Fen-ton法处理难降解有机废水的效率和处理能力。实验采用粉煤灰吸附分离与微波高级氧化的组合工艺处理垃圾渗滤液,以降低垃圾渗滤液的化学需氧量(COD)浓度。粉煤灰作为有机废水的吸附剂,同时粉煤灰中溶出的铁及其他过渡金属离子能与H2O2形成Fenton类试剂,产生氧化能力极强的羟基自由基(.OH),氧化处理其中的有机物。当粉煤灰量为20 g/L,pH=2,搅拌1 h后过滤分离;每1 L滤液加入2 mL 30%(质量比)的H2O2,入微波炉,设定温度80℃,功率600 W,在微波中作用20 min时,COD的去除率可达69.81%。     

活性艳蓝经多相类芬顿预处理前后对厌氧污泥性能的影响

以蒽醌类染料活性艳蓝为目标污染物,探讨了其对产甲烷菌的抑制机理;分析了其经多相类芬顿预处理前后对厌氧污泥EPS、粒径分布、金属离子含量的影响;同时对活性艳蓝的降解途径进行了探究。结果表明,活性艳蓝对产甲烷菌具有代谢毒性甚至生理性毒性;其进入厌氧反应器后,会造成COD去除率降低;颗粒污泥粒径减少,污泥中钙、镁离子浓度分别由40.5和16.2 mg·L^-1降低到22.5和6.8 mg·L^-1,污泥的稳定性与絮凝性变差。而经多相类芬顿预处理后,COD去除率可达90%以上,厌氧颗粒污泥EPS总量、蛋白质含量、多糖含量分别增大到98.7、69.9和28.8 mg·(g VSS)^-1,为保持颗粒污泥的活性与稳定性提供了保障。多相类芬顿体系所产生的羟基自由基首先攻击活性艳蓝的三嗪基团及不饱和共轭键的蒽醌结构,继而生成邻苯二甲酸、苯甲酸,再被降解为丁酸、草酸、乙酸等小分子羧酸,从而降低了其毒性,有利于后续厌氧生物处理的进行。     

Mg-Al CLDHs/H2O2体系降解结晶紫染料废水的研究

以Mg-Al CLDHs (Calcined Mg-Al layered double hydroxide)和H2O2组成的类芬顿体系催化降解结晶紫(Crystal violet,CV)染料废水.考察了pH值、催化剂用量、氧化剂用量、染料起始浓度、反应温度、反应时间等因素的影响,并对Mg-Al CLDHs催化剂的再生能力进行了测试.结果表明:对浓度为40 mg/L的结晶紫溶液,当Mg-AlCLDHs用量为0.005 g,H2O2用量为1 mL,pH为7.0,降解温度为35℃,反应时间为15 min,结晶紫脱色率98％以上,催化剂再生性良好.动力学研究表明该反应符合一级动力学模型,35℃时速率常数为0.28 min-1,表观活化能为46.03 kJ·mol-1.     

TiO2/MIL-88B(Fe)/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其性能

为使聚丙烯(PP)熔喷非织造材料功能化,扩大其在水处理方面的应用,以2,4-对苯二甲酸、六水合三氯化铁、纳米氧化钛为原料,PP熔喷非织造材料为基材,首先通过浸渍工艺预处理基底材料,再通过溶剂热法在PP熔喷非织造材料基材上负载金属有机框架材料TiO₂/MIL-88B(Fe),制备了TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料。借助红外光谱、X射线衍射及孔径分析对TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料的结构与性能进行了表征。结果表明TiO₂/MIL-88B(Fe)成功负载在PP熔喷非织造材料表面。在可见光照射条件下,TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料对甲基蓝、酸性橙7及酸性红73这3种染料的降解率均达到80%以上,其中对甲基蓝的降解率可达86%,对较难降解的罗丹明B的降解率也达到了59%。在重复使用5次后,复合熔喷非织造材料对甲基蓝降解率均在70%以上,性能较稳定。     

Preparation of CuxO/C composite derived from Cu-MOFs as Fenton-like catalyst by two-step calcination strategy

Cu_xO/C composites were successfully prepared using Cu-MOFs as the template and precursor by a two-step calcination strategy. SEM and TEM observations indicated that the composites had a microstructural prototype of porous cubic frameworks with the attachment of graphitic nanosheets on the surfaces, where the co-existence of CuO and Cu₂O nanoparticles were uniformly encapsulated. The Fenton-like activities of the Cu_xO/C composites were studied by the degradation of Rhodamine B. The sample calcinated firstly at 500?°C in N₂ followed at 300?°C in air achieved the optimal catalytic properties. Approximate 90% contaminant could be degraded within 40?min and the performances was maintained stable after five cycling runs. The superior Fenton-like activities of as-prepared Cu_xO/C composites were attributed to the high specific surface area, good adsorption and enhanced electron transport of well crystallized microstructures.