多相催化剂活性组分筛选及其制备条件确定

目的 筛选催化剂活性组分并确定该催化剂的最佳制备条件.方法 采用浸渍法制备催化剂,催化湿式过氧化氢氧化模拟染料废水.结果 过渡金属氧化物催化活性依次为CuO＞Fe2O3＞ NiO＞ ZnO; Cu系催化剂最佳制备条件为:浸渍时间为25 h,浸渍温度为25℃,焙烧温度为400℃,Ce的质量分数为1％和Cu的质量分数为2％,在此制备条件下处理模拟染料废水,脱色率达到53.6％.结论 CuO-CeO2/γ-Al2O3具有较高的催化活性,对活性艳橙脱色效果明显,Ce的添加可以提高催化剂的催化活性.     

催化剂CuO/MgO的制备及其微波诱导氧化降解有机废水

采用均匀沉淀法制备催化剂CuO/MgO,利用SEM、XRD对催化剂CuO/MgO进行表征,并将其应用于微波诱导氧化工艺中处理活性艳蓝和焦化废水。结果表明,在微波功率为900 W、微波时间为8 min、催化剂投加量为0.6 g/L条件下处理浓度为50 mg/L的活性艳蓝,其脱色率达到95%。微波诱导氧化工艺对降低焦化废水色度与COD也有较好作用。     

铜非均相催化过硫酸盐降解废水

在酸化后的活性炭上负载氧化铜制备CuO/AC催化剂,采用XRD对催化剂的组成进行表征,并在非均相体系中催化过硫酸盐降解活性艳蓝废水。通过控制变量法探索各影响因素对降解效率的影响,确定反应体系的最佳条件,并验证了反应体系中的自由基。室温时,当CuO/AC催化剂投加量为0.9g/L、K_2S_2O_8投加量为0.7g/L,在溶液初始pH的条件下处理活性艳蓝3.5h时,脱色率达到90%;升高温度有利于活性艳蓝的脱色,70℃时活性艳蓝的脱色率接近100%。结果表明,CuO/AC催化剂可活化过硫酸盐降解废水,提高其降解效率。     

Fe~(3+)改性TiO_2光催化降解甲醛废水试验研究

采用溶胶凝胶法和掺杂子Fe3+修饰技术,制备高活性光催化剂TiO2用以降解苯酚废水。试验考察了催化剂制备条件如R值、Fe3+含量、焙烧温度和焙烧时间等因素对催化剂活性的影响,结果表明TiO2焙烧温度为650℃,R=10,Fe3+质量分数为3.5%,焙烧时间为2 h时,催化剂的活性最高。将在此条件下制得的TiO2光催化降解甲醛废水,试验发现催化剂长期使用后有失活现象,经再生处理后催化活性得到较大程度的恢复。     

Fe3+改性TiO2光催化降解甲醛废水试验研究

采用溶胶凝胶法和掺杂子Fe^3＋修饰技术，制备高活性光催化剂TiO2用以降解苯酚废水。试验考察了催化剂制备条件如R值、Fe^3＋含量、焙烧温度和焙烧时间等因素对催化剂活性的影响，结果表明TiO2焙烧温度为650℃，R=10，Fe^3＋质量分数为3．5％，焙烧时间为2h时，催化剂的活性最高。将在此条件下制得的TiO2光催化降解甲醛废水，试验发现催化剂长期使用后有失活现象，经再生处理后催化活性得到较大程度的恢复。     

CWPO法降解酸性大红GR模拟废水催化剂的制备

以金属氧化物Cu O为主活性组分,Zn O为第二活性组分并掺杂电子助剂Ce O2,采用浸渍法制备出适用于CWPO工艺处理酸性大红GR模拟染料废水的复合催化剂Cu O-Zn O-Ce O2/γ-Al2O3。考察了各组分浸渍液浓度、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对催化剂催化活性的影响,确定了较佳制备条件。结果表明:优化制备的Cu O-Zn O-Ce O2/γ-Al2O3催化剂,用于处理酸性大红GR模拟染料废水时具有较好的催化活性,在催化剂2 g,搅拌速度为300 r/min,水浴温度60℃,p H为5,0.4 m L 30%H2O2,反应时间2 h条件下处理100 m L 600 mg/L酸性大红GR模拟废水,CODCr去除率达到82.46%,而在相同反应条件下未加催化剂时CODCr去除率只有52.60%。更多还原     

催化湿式氧化吡虫啉农药废水Cu/Mn催化剂稳定性

通过共沉淀法制备了用于湿式氧化吡虫啉农药废水的Cu/Mn复合氧化物催化剂,研究了焙烧温度和活性组分配比等因素对Cu/Mn复合氧化物催化剂的活性及稳定性的影响,确定了最佳制备条件,利用BET比表面积测定和XRD对催化剂进行了表征.结果表明,优化条件制备的Cu/Mn复合氧化物催化剂催化湿式氧化处理吡虫啉农药废水时,具有较高的催化活性和稳定性.Cu/Mn=2∶1,焙烧温度800℃,焙烧时间16h,COD去除率为93.12%,催化剂活性组分的流失小于0.3mg/L.对催化剂活性组分不易流失的原因进行了理论解释和计算.     

Fe2O3／Al2O3催化剂制备条件对其催化降解含聚丙烯酰胺废水活性的影响

以Fe2O3为活性组分,γ—Al2O3为载体,采用浸渍法制备了Fe2O3／Al2O3催化剂,并将其用于催化降解模拟聚丙烯酰胺（PAM）废水考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,得出最佳制备工艺条件为：以Fe（NO3）3水溶液为浸渍液、活性组分负载量20％、焙烧时间3h、焙烧温度500℃在温度为60℃、pH=7．0、催化剂加入量为2g／L,H2O2的质量浓度为0．6g／L的条件下对质量浓度为400mg／L聚丙烯酰胺废水进行降解,反应90min后废水中聚丙烯酰胺相对分子质量降解率最高可达90％以上,CODcr去除率达86％,显示出了较高的催化活性．Fe2O3／Al2O3催化剂经过多次重复使用,催化活性基本没有降低,使用寿命长．     

焙烧温度对超细镍催化剂加氢脱芳活性的影响

对原位溶胶-凝胶法制备的NiO-MoO3/SiO2-TiO2超细镍催化剂前体进行一组温度的焙烧及预处理,得到各温度条件下焙烧对该催化剂性能影响的数据。催化剂的加氢活性在程序升温还原法(TPR)研究与在航空煤油加氢脱芳烃实验中所得结果是一致的,即焙烧温度为480℃和600℃的催化剂加氢活性相对较高,在此温度区间或过高温度下焙烧得到的催化剂加氢活性相对较低。     

焙烧温度对超细镍催化剂加氢脱芳活性的影响

对原位溶胶-凝胶法制备的NiO-MoO3/SiO2-TiO2超细镍催化剂前体进行一组温度的焙烧及预处理,得到各温度条件下焙烧对该催化剂性能影响的数据.催化剂的加氢活性在程序升温还原法(TPR)研究与在航空煤油加氢脱芳烃实验中所得结果是一致的,即焙烧温度为480 ℃和600 ℃的催化剂加氢活性相对较高,在此温度区间或过高温度下焙烧得到的催化剂加氢活性相对较低.     

椰壳制备活性炭负载氧化铜处理酸性大红GR染料废水

以海南废弃椰壳为原料,采用化学活化法（H3PO4为活化剂）制备椰壳粉末活性炭负载氧化铜催化剂处理酸性大红GR染料废水。研究了椰壳粉末活性炭的制备及负载金属氧化铜的工艺条件,用单因素实验法分别考察了磷酸浓度、液固比、活化温度、活化时间、焙烧温度、焙烧时间以及硝酸铜用量对废水中COD和色度去除率的影响。结果表明：制备椰壳粉末活性炭负载氧化铜催化剂的最优条件为：磷酸浓度65％,液固比3：1,活化温度600℃,活化时间2．5h,硝酸铜溶液（0．5mol·L-1）用量15mL,焙烧温度300℃,焙烧时间2．5h。用此条件下制备的样品处理废水可使COD和色度的去除率分别达到97．48％和99．98％,其相应的出水指标分别为16mg·L-1和5倍数,均达到我国纺织染整工业污染排放标准GB4287--92规定的一级排放标准。     

负载型催化剂MnOx-CeO2/TiO2去除甲苯

为了考察铈掺杂对金属氧化物催化剂催化燃烧处理有机废气的影响,采用蜂窝状TiO2丝网作为催化燃烧催化剂的载体,以MnOx、CeO2作为活性组分,用浸渍法负载制备出催化燃烧催化剂,考察了活性组分负载量及配比、焙烧温度、焙烧时间对催化剂降解甲苯的影响.实验确定了催化剂的最佳制备工艺:Mn的负载量(质量分数)约为15%,Mn与Ce物质的量比为3∶1,催化剂的焙烧温度为500℃,焙烧时间为5h.结果表明:与催化剂MnOx/TiO2相比,掺杂Ce后的催化剂MnOx-CeO2/TiO2对甲苯催化燃烧的起燃温度和完全转化温度均有明显降低,催化剂表面燃烧物颗粒的粒径有所减小,分散均匀,更有利于甲苯的降解处理.     

Fe/硅藻土非均相Fenton降解亚甲基蓝染料废水研究

以硅藻土为载体,硝酸铁为Fe源制备了Fe/硅藻土催化剂材料.研究了Fe/硅藻土催化剂与H2 O2组成的非均相Fenton体系对亚甲基蓝染料废水的处理效果及影响因素.实验结果表明,Fe/硅藻土催化剂与H2 O2组成的非均相Fenton体系对染料废水中亚甲基蓝具有较好的降解效果.在催化剂投加量为1.6 g/L,H2 O2加入量为0.2 mol/L,溶液体系pH值为3.0,反应温度为30℃,反应时间为60 min的条件下处理10 mg/L亚甲基蓝溶液,亚甲基蓝的脱色率可达92.5％.     

纳米Au／ZnO／TiO2催化剂对富氢气体中CO选择性氧化

以纳米TiO2为载体用共沉淀法负载不同含量Au和ZnO,研究了在不同沉淀剂、焙烧温度和活化条件下制备的催化剂对富氢气体中CO转化率与选择性的影响。反应气采用模拟原料气,用微反-色谱联用装置对反应产物进行催化活性评价,用BET和XRD等方法对合成的催化剂进行表征。实验结果表明催化剂的活性与选择性受沉淀剂、焙烧温度、活化条件等制备因素综合影响。当催化剂组成为Au(2%)ZnO(2%)/TiO2,用尿素做沉淀剂、300℃空气焙烧,氢气条件下还原制备的催化剂在30℃时活性与选择性最佳。     

P掺杂TiO2的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备掺杂P的纳米TiO2光催化剂,将焙烧温度、焙烧时间、冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比、P/Ti物质的量比、加水量和乙醇用量等因素作为实验考察条件,分别在紫外光和可见光条件下,研究P掺杂TiO2制备条件对其光催化降解有机污染物性能的影响。以难生化降解的亚甲基蓝为目标降解物,通过其降解前后浓度的变化考察改性光催化剂的光催化活性。结果表明,适量P的掺杂能够有效促进TiO2纳米粒子的光催化活性。利用溶胶-凝胶法制得的光催化剂,最佳催化剂制备条件为:P掺杂的摩尔分数为6%,600℃焙烧120min,冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比为3∶1,加水体积80mL,乙醇体积60mL,此条件下亚甲基蓝可见光降解率为88.0%。     

微波诱导Cu基催化剂催化H_2O_2氧化降解甲基橙模拟染料废水

以-γAl2O3为载体,采用浸渍法制备了负载Cu基催化剂,将其应用于微波诱导催化氧化处理模拟甲基橙废水。XRD表征及实验结果表明,在200℃下焙烧得到的碱式硝酸铜比氧化铜具有更高的催化活性。对于25 mL质量浓度为50 mg·L-1的模拟甲基橙废水,最佳的处理工艺条件为:微波辐照功率700 W,辐照时间7 min,催化剂加入量0.3 g,H2O2加入量2 mL。在此工艺条件下,水中甲基橙的脱除率达98.7%。催化剂连续使用5次后甲基橙脱除率仍达98%以上。     

微波辐射制备TiO2薄膜光催化性能研究

采用微波辐射法由溶胶制备出TiO2薄膜,用XRD和TEM对催化剂进行了表征。以甲基橙为模拟污染物,考察了微波功率和膜层厚度对TiO2光催化活性的影响,并实际考察了TiO2薄膜对啤酒废水的降解效果。结果表明：制备的TiO2薄膜具有较高光催化活性,微波功率300W时光催化活性最大,对啤酒废水具有良好的处理效果。     

微波辐射制备TiO_2薄膜光催化性能研究

采用微波辐射法由溶胶制备出TiO2薄膜,用XRD和TEM对催化剂进行了表征。以甲基橙为模拟污染物,考察了微波功率和膜层厚度对TiO2光催化活性的影响,并实际考察了TiO2薄膜对啤酒废水的降解效果。结果表明:制备的TiO2薄膜具有较高光催化活性,微波功率300 W时光催化活性最大,对啤酒废水具有良好的处理效果。     

催化裂化轻汽油在Ag改性β沸石催化剂上的醚化

制备了Ag/Hβ醚化催化剂,并在小型固定床反应装置上采用制备的催化剂进行了催化裂化轻汽油醚化试验。考察了Ag/Hβ沸石催化剂的制备条件对催化性能的影响以及反应温度、空速、醇烯比、压力对醚化反应的影响。实验结果表明,随着Ag负载量的增加,Ag/Hβ催化剂的醚化活性略有增加,当Ag负载的质量分数为2%时达到最大值,此后继续增加Ag负载量,催化剂的醚化活性下降。随着焙烧温度的增加,催化剂的活性逐渐增加,在焙烧温度450℃时达到最大值。采用Ag(2%)/Hβ催化剂具有较好的醚化活性。在最佳反应条件(温度为70℃、压力为0.8MPa、空速为1.0h-1、醇烯比为1.0)下,叔碳烯烃的转化率可达到56.27%。负载后的催化剂具有活性高、不易失活等优点。     

CaO/Zn-Al-O固体碱的制备、表征及其催化活性

采用共沉淀、浸渍及高温焙烧的方法制备了CaO/Zn-Al-O固体碱催化剂。采用正交试验考察了制备条件对CaO/Zn-Al-O固体碱油脂醇解催化活性的影响,得到的优化条件为:一次焙烧时间0h、二次焙烧温度750℃、二次焙烧时间3h。以优化条件下制备的CaO/Zn-Al-O固体碱为催化剂,在n(醇)/n(油)=9、m(催化剂)/m(油)=0.04、搅拌速率400r/min、反应温度70℃、反应时间4h的条件下,菜籽油转化率可达96.3%。采用TGDTA、BET、XRD、SEM技术及Hammett指示剂法对催化剂及其前驱体进行了表征。对催化剂结构及表面性质与其活性之间的关系进行了讨论。