超重力场中RuO2-IrO2-SnO2/Ti阳极电催化降解含酚废水

A novel high gravity multi-concentric cylinder electrodes-rotating bed(MCCE-RB) was used in the electrocatalytic degradation of phenol wastewater with self-made RuO2-IrO2-SnO2/Ti as the anode, stainless steel as the cathode. The influences of current density, inlet liquid circulation flowrate, high gravity factor, sodium chloride concentration and initial pH value on degradation efficiencies were investigated and the optimal operating conditions were determined. The results showed that under the optimal conditions of current density of 35 mA/cm2, inlet liquid circulation flowrate of 48 L/h, high gravity factor of 20, sodium chloride concentration of 8.5 g/L, initial pH value of 6.5, reaction time of 100 min, the phenol initial concentration of 500 mg/L, the removal efficiency of phenol reached 99.7%, which was improved 10.4% than that in the normal gravity field under the optimal conditions. The tendency of removal efficiencies of phenol, total organic carbon (TOC) and chemical oxygen demand (COD) over time were studied. The intermediate products and degradation pathway of phenol were deduced by high performance liquid chromatography (HPLC).     

超声强化铁碳微电解耦合H2O2降解硝基苯废水

采用超声强化铁碳微电解耦合双氧水法深度降解硝基苯废水。零价铁和活性炭的SEM-EDS结果表明,超声能够有效去除铁碳表面杂质,使其反应活性位点原位再生,解决铁碳易钝化、难连续可用的问题。然而,超声/铁碳微电解(US-ZVI/GAC)对硝基苯废水的矿化率低,利用铁碳微电解的副产物Fe2+与外加H2O2构成Fenton体系进而深度氧化降解废水。考察了铁剂量、铁碳比、废水初始pH值和H2O2剂量对硝基苯去除率的影响。实验结果表明,最优工艺条件为铁剂量15 g/L,铁碳比1:2,废水初始pH值为3和H2O2剂量为4 ml,在此条件下,300 mg/L的硝基苯废水处理80 min,硝基苯去除率和TOC去除率分别可达97.72%和73.42%。在US-ZVI/GAC体系中,硝基苯降解符合拟一级动力学,不同初始pH下分别给出了拟一级动力学常数。通过分析,硝基苯降解过程中代谢产物有苯胺、对亚胺醌、对苯醌、对硝基酚和小分子有机酸,并由此提出了可能的硝基苯降解途径。     

金属离子对Ru-Pt/γ-Al2O3催化2,5-二氯硝基苯加氢反应的影响

研究了Ru-Pt/γ-Al2O3双金属催化剂在2,5-二氯硝基苯选择性加氢反应中金属离子对它的修饰作用,结果表明,Sn4+不但能显著地提高催化活性,还能抑制脱氯.     

制备条件对SO24-/TiO2-La2O3固体超强酸催化剂硫含量的影响

利用硫酸钡重量法对SO24-/TiO2-LaO3固体超强酸催化剂中的硫含量进行了分析.结果表明,随焙烧温度的升高,SO24-TiO2-La2O3催化剂存在一个SO24-的快速流失温度区,并与晶相转变温度相对应.此外,原料配比n(la3+)/n(Ti4+)、硫酸浸渍浓度、硫酸浸溃时间和焙烧时间等制备条件对SO24-TiO2-La2O3催化剂中的硫含量都存在较大的影响.SO24-/TiO2-LaO3催化剂的适宜制备条件为原料配比n(La3+)/n(Ti4+)=1/34,硫酸浸渍浓度0.8 mol/L,硫酸浸渍时间24 h,焙烧温度480℃,活化时间3 h.     

稀土固体超强酸S2O2-8/Sb2O3/Y3+催化合成庚酸丁酯

采用金属醇盐水解法制备了稀土固体超强酸S2O2-8/Sb2O3/Y3+催化剂,并用于以正庚酸和正丁醇为原料合成庚酸丁酯的酯化反应中.考察了反应条件对酯化率的影响,得到最佳合成条件为:正庚酸与正丁醇物质的量比为1∶1.8,催化剂用量为0.53 g,带水剂用量15 mL反应时间2 h.在此条件下,酯化率达97.5%.     

Ni_2O_3催化剂的制备及其催化过氧化氢产生羟基自由基性能的研究

以Al2O3为载体,采用浸渍沉淀法制备了系列ZrO2/Fe2O3/Ni2O3/Al2O3催化剂。采用TG-DTA,XRD及SEM等技术对催化剂进行表征,确定催化剂的最佳焙烧温度为460℃。正交实验结果表明,在焙烧温度460℃、Ni2O3负载量50%、Fe2O3负载量2.5%、ZrO2负载量5%条件下,催化剂催化分解H2O2的效果最好,H2O2分解率达到98.65%。在初步处理甲醇、甲苯、间氨基苯磺酸和间二乙胺基苯磺酸钠有机废水的实验中,CODCr的去除率分别达到98%,87.25%,82.64%和86.12%。     

长岩心CO2非混相驱中注气速率对重力超覆的影响

针对室内难以模拟真实油气运移中重力超覆的问题,课题组自主研制了一种二维高温高压气驱超覆物理模型,通过上下层产出流体差异对超覆程度进行表征,开展不同注气速率下长岩心CO_2非混相驱实验,利用岩心上、下层气体突破时采收率比值、最终采收率及岩心剖面剩余油分布等评价重力超覆程度,并分析注气速率对重力超覆的影响机理。研究结果表明,以0.1 mL/min的低注入速率注入时,岩心下层几乎不产油,上层采收率所占比重高达97.5%,岩心整体波及效率低,最终采收率仅为49.49%,重力超覆严重;注气速率逐渐增加至1 mL/min,岩心上层采收率所占比重由97.5%逐渐降至50.9%,最终采收率高达60.26%,岩心剖面剩余油随注气速率增加而减少,重力超覆减弱。随注气速率的增加,CO_2水平黏性力增大,对油气密度差引起的垂向重力抑制作用增强,重力超覆减弱,岩心整体波及效率得到改善。实验结果可为低渗油藏CO_2驱注气参数优化提供理论依据。图11表1参15     

非晶态合金NiB/Al_2O_3催化对氯硝基苯液相加氢制备对氯苯胺

采用浸渍-还原法制备了非晶态NiB/Al2O3催化剂,考察非晶态NiB/Al2O3催化剂对对氯硝基苯液相加氢制备对氯苯胺的催化性能。研究了Ni负载量、反应温度、反应压力对对氯硝基苯加氢反应性能的影响。结果表明:当催化剂中Ni负载量为20%、反应温度348K、反应压力1.2 MPa时,对氯硝基苯的转化率达到100%,对氯苯胺的选择性高于97%;催化剂重复使用6次,催化活性基本不变。采用XRD、BET、DTA、SEM等方法对催化剂进行了表征,结果表明:非晶态NiB/Al2O3催化剂具有高催化活性是由于载体的引入不仅提高了催化剂的分散度,防止超细NiB聚集,而且能够提高非晶态结构的热稳定性。     

制备条件对Pt-S2O82 /ZrO2-Al2O3异构化催化性能的影响

 摘要：为了考察复合载体固体超强酸催化剂的异构化性能,以正戊烷异构化为探针反应,考察了焙烧温度、Al2O3质量分数、浸渍溶液的(NH4)2S2O8浓度、Pt质量分数、活化温度等制备条件对Pt-S2O82 /ZrO2-Al2O3异构化催化活性的影响,并采用XRD、BET、FT-IR、TG-DTA、NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,当Al2O3质量分数2.5%、Pt质量分数0.10%、0.75mol/L (NH4)2S2O8溶液浸渍、650℃焙烧、300℃活化时,Pt-S2O82 /ZrO2-Al2O3催化剂的异构化催化活性最高。在240℃、2.0MPa,氢气/正戊烷的摩尔比4,质量空速1.0h 1的反应条件下,该催化剂上正戊烷异构化反应的异戊烷产率为60.2%。     

超重力CO2吸收过程的Aspen模拟计算

目的 模拟超重力CO₂的吸收过程,从而为实验工艺参数的优化提供指导。方法 建立了超重力NaOH碱液吸收CO₂的Aspen计算模型,考查了多个影响因素对CO₂脱除率的影响。结果 通过对比可知,将超重力反应器等价转化为常规填料塔后,NaOH质量分数、碱液进料量和压力对CO₂脱除率的影响与超重力实验室的变化规律一致,但模拟值仅为实验值的1/2左右。对传质参数进行进一步修正,修正后的模拟计算结果与实验值接近,平均偏差仅为0.77%。结论 建立的超重力CO₂吸收模型准确可靠,可为后续实验提供一定的方向性指导。     

Degradation of Wastewater Containing Nitrobenzene by High Gravity-Ultrasonic/Ozonation/Electrolysis Technology

The integrated high gravity-ultrasonic/ozonation/electrolysis technology was applied in the pretreatment of wastewater containing nitrobenzene.The effect of pH value,high gravity factor,liquid flow-rate and electric current density on removal of COD and nitrobenzene compounds was investigated.Experimental results have determined the optimal process regime involving a high gravity factor of 100,an electric current density of 20mA/cm2,a liquid flow-rate of 100L/h,and an initial liquid pH value of 11.After the wastewater had been treated for 180 min,the degradation of nitrobenzene and COD reached 99% and 80%,respectively,with the biochemical coefficient(BOD/COD) equating to 0.64,and the subsequent treatment of wastewater could be carried out by conventional biochemical means.Compared with traditional aerationozone contactors,a rotating packed bed with high mass transfer characteristics could be used to increase the ozonation treatment efficiency.     

双频超声波/过氧化氢工艺降解废水中苯酚的动力学研究

采用双频超声波(US/US)、过氧化氢(H2O2)和US/US/H2O2工艺处理含苯酚废水,研究了不同工艺对苯酚降解反应的影响。实验结果表明,在US/US,H2O2,US/US/H2O23种工艺条件下,苯酚降解均符合表观一级动力学。在苯酚初始质量浓度为100m g/L、溶液初始pH为5.0、反应液体积1L、H2O2用量250m g、温度30℃、处理时间90m in的条件下,采用US/US,H2O2,US/US/H2O2工艺,苯酚的去除率分别为62.8%,15.4%,98.7%,苯酚降解的速率常数增强因子可达到4.481。推导出了简化的苯酚降解反应动力学模型。     

铁柱撑膨润土与H_2O_2联合处理酸性大红模拟染料废水

以天然膨润土为载体,采用离子交换法制备了铁柱撑膨润土(Fe-Bent)催化剂,并与H_2O_2组成类芬顿体系,对酸性大红模拟染料废水进行降解处理;考察了Fe-Bent催化剂用量、H_2O_2浓度、溶液pH、反应温度和反应时间对酸性大红去除率的影响,并对Fe-Bent催化剂进行了XRD表征。表征结果显示,Fe-Bent催化剂中铁以α-Fe_2O_3的形态存在。实验结果表明,在Fe-Bent催化剂用量1.0 g、H_2O_2的浓度6 mmol/L、溶液pH 3.0、反应温度60℃、反应时间80 min的适宜条件下,处理100 mL质量浓度为20 mg/L的酸性大红模拟染料废水,酸性大红的去除率可达94.87%。Fe-Bent催化剂的稳定性较好,循环使用4次后仍具有较高活性。     

苯酚羟基化反应过程研究的分析方法

苯酚羟基化制邻、对苯二酚是研究最为活跃的绿色工艺之一,由于反应过程复杂、副产物多,反应产物的分析势必是评价结果好坏的关键。本文采用反相高效液相色谱法分析反应体系中的苯酚、邻苯二酚、对苯二酚和间苯二酚等有机组分的浓度,采用碘量法分析双氧水含量,从而测定反应的转化率、选择性和产品收率。实验表明,本文建立的方法操作简便、精度高、平行性好,完全适用于苯酚羟基化反应催化剂筛选和工艺研究。     

气体扰动萃取及反应萃取集成在过氧化氢合成中的应用研究

在自行设计的气体扰动萃取塔中,以水、蒽醌工作液为实验物系,进行了H2O2的气体扰动萃取、蒽醌氢化液的氧化与蒽醌氧化液的萃取集成过程的实验。结果表明:在一定萃取比范围内,在相同分散相流量下,萃取剂用量对H2O2的萃取率影响很小;填料塔内的气体扰动萃取率比液液萃取率提高2～3倍;蒽醌氢化液的氧化与蒽醌氧化液的萃取过程集于一塔内进行是可行的。实验结果为蒽醌法合成H2O2的新型萃取工艺提供了依据。     

TS-1/H2O2绿色催化体系研究现状

钛硅分子筛是1种绿色友好的新型催化剂,广泛用于多种催化体系。其中钛硅分子筛(TS-1)与过氧化氢(H₂O₂)组成的绿色催化氧化体系受到了较多科研工作者的关注,不仅仅是因为该体系具有反应条件温和、工艺流程短、产物选择性高等优势,该体系还能应用于烷烃氧化、烯烃氧化、酚羟基化、醇氧化及酮肟化等多个领域,且跟据现已完成的丙烯环氧化及环己酮氨肟化的工业化应用表明,该技术成本较低,很容易实现装置扩能、改造的需求。由此看来,TS-1/H₂O₂催化体系符合当今化工行业的绿色友好的发展趋势。     

H_2SO_4/MCM-41上苯的气相硝化反应

研究了在H2SO4/MCM-41上,以稀硝酸(60%～70%)作硝化剂苯的气相硝化反应。实验结果表明,在苯与硝酸摩尔比为2 5、MCM-41上硫酸负载量(质量分数)为20%、反应温度150～160℃、空速3279h-1条件下,硝基苯产率大于99%。维持其它实验条件不变,提高空速到5700h-1时,硝基苯产率达到91 2%;连续反应240h,催化剂活性没有明显下降。     

SiO2-3柱撑含Cu类水滑石化合物的合成及其催化苯酚/H2O2羟基化反应性能

采用共沉淀法合成了SiO2-3柱撑的含Cu类水滑石化合物(Cu-HTLcs-SiO3).X射线衍射、透射电子显微镜和傅里叶变换红外光谱表征结果显示,Cu-HTLcs-SiO3具有类水滑石结构,且层板间距大于Cu-HTLcs-CO3;Cu-HTLcs-SiO3具有较好的网状结构,但其晶粒形貌和纹理特征受n(Mg):n(Al)和n(SiO2-3):n(OH-)的影响,Cu-HTLcs-SiO3晶粒间的团聚严重影响其催化活性.以苯酚/H2O2羟基化为探针反应时发现,Cu-HTLcs-SiO3的催化性能优于Cu-HTLcs-CO3,以在Cu摩尔分数为22.00%、n(Mg):n(Al)=3.00、n(SiO2-3):n(OH-)=0.50的条件下合成的Cu-nTLcs-SiO3为催化剂,苯酚的转化率可达31.2%.     

Keggin结构铬单取代硅钨杂多酸钾催化过氧化氢分解

研究了在水溶液中Keggin结构铬单取代硅钨杂多酸钾催化过氧化氢分解的动力学行为，发现反温度是过氧化氢分解反应的主要影响因素，分解反应动力学方程为U＝kCH2O2Ccat^1.3，活化能ΔJ=76.8kJ/mol。