天然凹凸棒土光催化性能探究及响应曲面法优化

采用天然凹凸棒土在紫外光照射下降解亚甲基蓝溶液,探究其光催化性并优化。利用XPS和UV-Vis等方法对天然凹凸棒土官能团结构进行表征,进而以亚甲基蓝溶液的脱色率为响应值,在单因素实验的基础上,基于响应曲面法进一步探讨天然凹凸棒土光催化性影响因子,确定最佳实验条件。实验结果表明,天然凹凸棒土表面存在少量六配位非骨架Ti及锐钛矿型TiO_2,光催化性能显著。单因素初始浓度和投加量,二次项投加量,交互作用项初始浓度和投加量对亚甲基蓝溶液脱色率的影响极显著。模型预测的最佳工艺参数:初始浓度18.90 g/mL,光催化时间16.55 min,投加量0.04 g,脱色率达最大为98.95%。     

花状微球BiOBr光催化剂的制备及光催化活性研究

采取溶剂热法,以Bi(NO3)3·5H2O和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,乙二醇为溶液,制备花状微球的BiOBr。运用XRD、SEM、EDX和UV-Vis等手段对其进行表征。以可见光下降解罗丹明B为研究对象,考察了催化剂投加量、染料溶液初始浓度等对光催化活性的影响,并对催化剂的稳定性进行了研究。结果表明,BiOBr有着出色的稳定性,在可见光下展现出较高的催化活性,当投加量为0.2g,可见光下照射30min,20mg/L的罗丹明溶液能全部降解。     

Cu/MgAlO活化过硫酸氢盐降解橙黄Ⅱ

采用浸渍-煅烧法制备Cu/MgAlO,利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、比表面积测定仪、X射线衍射仪对其进行表征,并用Cu/MgAlO催化过硫酸氢盐(PMS)对橙黄Ⅱ进行催化降解,探索橙黄Ⅱ浓度、Cu/MgAlO投加量、PMS投加量、溶液初始pH、温度、常见离子和水质条件的影响.结果 表明:当溶液初始pH为7,温度为25...     

碳化三聚氰胺泡沫负载ZIF-67活化过硫酸氢钾降解罗丹明B

以碳化三聚氰胺泡沫为载体,原位生长金属有机框架化合物ZIF-67,构建碳化三聚氰胺泡沫负载ZIF-67高效非均相催化剂(CMF/ZIF-67)。采用X-射线衍射仪(XRD)、氮气吸附仪、扫描电子显微镜(SEM)对CMF/ZIF-67的晶体结构、比表面积和形貌进行分析,并以罗丹明B(RhB)为降解物评价催化剂活化过硫酸氢钾(PMS)的反应活性。结果表明：CMF/ZIF-67非均相催化剂显示出非常强的活化PMS能力,在30 min内RhB降解率为98%。另外,研究了催化剂投加量、PMS投加量、pH值、温度及RhB初始浓度对CMF/ZIF-67/PMS体系降解RhB的影响。结果表明：随着催化剂和PMS投加量的增加,RhB的降解率也增大;溶液初始pH在5～7范围内时RhB的降解率可达98%以上;温度对RhB降解速率的影响符合阿伦尼乌斯模型,降解过程是一个表面反应控制过程。自由基捕获实验结果表明硫酸根自由基是RhB降解的主要活性自由基。经过四次循环使用后催化剂体系对RhB的降解率仍达到90%以上,催化剂具有优异的循环稳定性,在降解染料废水领域具有潜在的应用前景。     

膨润土负载纳米零价铁去除废水中Cr(Ⅵ)的动力学特性研究

利用液相还原法制备膨润土负载纳米零价铁(B-nZVI)并将其应用于含Cr(Ⅵ)废水的处理,研究了B-nZVI投加量、反应时间和溶液初始pH等3个因素对Cr(Ⅵ)处理效果的影响,探讨了B-nZVI对不同初始浓度的含Cr(Ⅵ)废水的降解动力学规律,通过扫描电镜和X射线衍射仪对反应前后的B-nZVI进行形貌分析。结果表明:膨润土能有效提高纳米零价铁(nZVI)的分散性并阻止其氧化。三因素对Cr(Ⅵ)去除率影响均达到显著水平(p0.05),其中投加量的影响达到极显著水平(p0.01);其显著性大小依次为:投加量溶液初始pH反应时间。在投加量为2.0g/L、反应40min、溶液初始pH=6的最佳工艺条件下,初始浓度为20mg/L的含Cr(Ⅵ)废水中Cr(Ⅵ)去除率可达99.15%。B-nZVI去除Cr(Ⅵ)的反应在不同Cr(Ⅵ)初始浓度下均能较好地符合准一级动力学模型,且可用L-H动力学模型描述;B-nZVI对Cr(Ⅵ)去除是吸附和还原共同作用的结果,且nZVI对Cr(Ⅵ)的还原作用是其去除的主要作用机制。     

改性油菜秸秆对水溶液中碱性品红的吸附性能研究

采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)对天然和改性油菜秸秆进行表征,探究了溶液初始pH值、吸附剂投加量、碱性品红初始质量浓度、吸附时间等因素对天然和改性油菜秸秆吸附碱性品红的影响。实验表明:经酒石酸改性的油菜秸秆对碱性品红的吸附容量较天然油菜秸秆提升了近1倍,最大吸附量由改性前的70.922mg·g~(-1)增加至138.889mg·g~(-1)。298K时,在不调节染料溶液初始pH值,投加量为0.04g,吸附60min条件下,改性油菜秸秆对100mg·L~(-1)碱性品红的去除率达到了95.85%。实验结果符合Langmuir等温吸附模型,相关系数R2值在0.99以上。改性油菜秸秆对碱性品红的吸附符合准二级动力学方程。     

竹活性炭负载二氧化钛光催化降解水溶液中甲醛的研究

采用竹活性炭作为载体,通过溶胶-凝胶法制备二氧化钛/竹活性炭复合光催化剂,并考察其对水溶液中甲醛的去除效果.分别考察了预吸附时间、催化剂投加量、初始反应浓度等对去除效果的影响,结果表明预吸附1h,催化剂投加量为1g时,初始浓度为5mg/L甲醛溶液在17W紫外灯照射480min时,去除率达95.96%.同时,对制备所得的...     

HCl浓度对水合氧化铁复合吸附剂P吸附效能的影响

为避免传统水合氧化铁(HFO)负载树脂复合吸附剂制备过程中大量使用HCl对设备防腐、安全及环保带来的问题,优化HFO复合吸附剂的制备工艺方法,改变负载液中HCl浓度制备得到多种HFO复合吸附剂,考察制备得到的HFO复合吸附剂对P的吸附动力学、吸附等温线、初始pH、共存离子影响、解吸再生方法等,评价负载液中HCl浓度对吸附剂吸附效能的影响。结果表明,负载液中HCl浓度由2 mol·L?1降低至0.5 mol·L?1,并不会显著降低HFO复合吸附剂的P吸附容量。HCl浓度为0.5 mol·L?1时制备得到的HFO复合吸附剂对P的最大吸附容量为29.67 mg·g?1,显著高于D201树脂载体(16.39 mg·g?1),其吸附动力学曲线更符合准一级吸附动力学模型,最佳的P吸附pH为6~8,在共存离子Cl?、NO₃?、SO₄2?、CO₃2?浓度为1.0 g·L?1的条件下,吸附剂对P的吸附容量降低31.1%~53.0%。采用5wt%的NaOH溶液能有效实现吸附剂中P的解吸再生。      

Box-Behnken响应曲面法优化草酸改性杨树叶对六价铬的吸附

采用草酸改性杨树叶(OPL)作为新型生物吸附剂对水溶液中六价铬[Cr(Ⅵ)]进行吸附,探讨了影响吸附效果的主要因素,并利用Box-Behnken响应曲面法对吸附条件进行优化。单一因素实验结果表明,溶液pH、吸附剂投加量和Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度对Cr(Ⅵ)在生物吸附剂OPL表面的吸附产生较大影响。Box-Behnken响应曲面法对吸附条件的优化结果表明,当pH为1.66、投加量为0.29g、Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50mg/L时,生物吸附剂OPL对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好,预测去除率为99.98%,与实测去除率仅偏差4.8%。     

基于油菜花粉模板制备Fe基复合材料及其催化特性

以油菜花粉为生物模板，采用共沉淀-焙烧法制备了Fe基复合材料活化过硫酸盐降解苯酚。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析仪(BET)对Fe基复合材料进行表征分析。以苯酚为目标污染物，考察了催化剂投加量、过硫酸盐投加量、初始pH和苯酚浓度对苯酚降解效果的影响。结果表明，Fe基复合材料活化过硫酸盐降解苯酚性能优良。在最佳反应条件(25℃,苯酚初始浓度为200 mg/L,催化剂投加量为3 g/L,过硫酸盐投加量为8.4 mmol/L)下，反应60 min苯酚的降解率可达91%。Fe基复合材料可通过磁性分离，易于回收，在较宽pH范围内均可活化过硫酸盐降解苯酚，重复使用三次后，苯酚的降解率仍可达81%,稳定性良好。Fe基复合材料通过Fe²⁺及花粉模板残留的C及其官能团共同活化过硫酸盐产生SO₄·^-和HO·降解苯酚。