Fe2O3/γ-Al2O3臭氧催化氧化催化剂的制备及性能研究

以γ-Al_2O_3为催化剂载体原料,Fe_2O_3为活性组分,制备Fe_2O_3/γ-Al_2O_3臭氧催化氧化催化剂。以苯胺为模拟废水探究催化剂活性。对催化剂强度、密度、孔隙率、比表面积进行表征。探究了催化剂最佳制备及应用条件。结果表明:制备的催化剂为粒径4～6 mm球型颗粒,在粘结剂为1%Na_2SiO_3溶液,成型转速为20～30 r·min~(-1),500℃煅烧时间为3 h条件下,催化剂强度可达186.4 N,密度为1.27 g/cm~3,孔隙率为58.71%,比表面积可达127.54 m~2/g。当臭氧通量为3 g·h~(-1),催化剂投加量为150 g·L~(-1),溶液pH值为9时,反应60 min后,COD去除率达81.40%。     

臭氧技术处理含盐对氯苯酚废水的研究

评估了自制的Fe-Mn/Al₂O₃（FMA）臭氧催化剂的催化性能,探究了不同质量浓度的Na Cl、Na₂SO₄、Na NO₃和Na HCO₃对纯臭氧体系和FMA催化臭氧氧化体系处理对氯苯酚的影响。结果表明:与纯臭氧体系相比,FMA催化臭氧氧化体系对含有Na Cl、Na₂SO₄和Na NO₃对氯苯酚废水的去除效果提升了8%～20%,但对含有Na HCO₃的废水去除效果提升不明显。随着Na Cl质量浓度从0（去除率41.3%）到10 000 mg/L（去除率63.1%）,纯臭氧体系和催化臭氧氧化体系都受到极大的抑制,去除率分别降低到12.0%和32.4%。当Na HCO₃的质量浓度从0到1 000 mg/L时,纯臭氧体系和FMA催化臭氧氧化体系去除污染物质的效果都被一定程度地提升,尤其是纯臭氧体系提升了22.5%,随着质量浓度从1 000 mg/L到1...     

臭氧催化氧化机理及催化剂制备研究进展

催化臭氧氧化技术在处理难降解有机废水的应用中具有广阔的前景。催化剂的加入可加快臭氧的分解,使反应在常温常压下进行,并提高氧化能力。文章综述了非均相臭氧催化剂常见催化机理,包括自由基理论、表面络合理论、氧空位理论以及表面氧原子理论。并根据催化剂组成的复杂程度将催化剂分为单独型催化剂(金属型催化剂、碳质材料催化剂)和复合型催化剂(负载型催化剂、掺杂型催化剂),分别介绍了各类催化剂特点及催化性能。基于降低成本、提升重复利用率以及避免二次污染,提高催化剂稳定性,并开发优良的可再生催化剂是未来催化臭氧氧化技术研究开发的趋势。     

TiOF2纳米催化剂的制备及催化臭氧氧化性能

以钛酸丁酯、氢氟酸为主要原料,通过水热法制备了纳米Ti OF₂臭氧氧化催化剂。利用XRD、FT-IR、SEM、XPS对合成的样品进行表征,苯胺作为目标污染物进行催化性能测试。成功制备了球花状Ti OF₂纳米催化剂,其粒径为180～200 nm,比表面积为105.38 m²/g。碱性环境可以促进反应进行,OH^-可以使反应正向进行促进污染物降解,过量的催化剂不利于反应进行,催化剂投加质量浓度高于0.6 g/L时会因团聚导致降解率下降。在催化剂投加质量浓度为0.6 g/L,初始COD为250 mg/L,臭氧流量为0.1 L/min,p H=10时,反应80 min后,降解率达到了98.83%。球花状Ti OF₂由纳米片拼插形成,这种结构为催化剂提供了复杂的表面,使催化剂具有较大的比表面积,暴露更多的活性位点,为反应提供更多的反应场所。F^-使催化剂中生成氧空位和Ti³⁺,更利于吸附H₂O形成表面—OH基团,便于吸附解离水...     

利用铝灰制备硅酸盐基臭氧氧化催化剂及其催化性能研究

以工业废弃物铝灰为主要原料,经预处理后浸渍活性组分,采用滚动成型工艺制备臭氧氧化催化剂.以苯胺为模拟废水进行催化臭氧氧化实验,探究其催化性能.采用XRF,XRD,EDX,SEM对铝灰及催化剂进行表征.结果表明:催化剂为多孔结构,表面元素分布均匀,主要活性组分为α-Fe2O3;当臭氧投加量为3 g·h-1,催化剂加入量为...     

用于臭氧催化氧化处理抗生素废水的催化剂的制备

以氧化镍、氧化铜为活性组分,以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍的方法制备催化剂,考察了各因素对催化剂活性的影响。结果表明,负载氧化镍和氧化铜的催化剂活性较高,在浸渍液浓度为1 mol/L,镍铜离子浓度配比为2∶1,干燥时间为2 h,焙烧时间为3 h,焙烧温度为500℃条件下制备的催化剂用于抗生素废水的处理,在臭氧流量为2 L/min,pH=7,催化剂投加质量浓度为1 g/L,反应时间为50 min条件下,废水COD的去除率为52.10%。     

活性炭催化剂臭氧催化氧化处理废水的研究进展

介绍了近年来国内外活性炭催化剂臭氧催化氧化的研究结果,对活性炭及金属负载型活性炭催化剂的反应机理进行了总结。讨论了非均相臭氧催化氧化过程中活性炭的主要作用,活性炭催化剂的表面物化性质、pH值、温度在臭氧催化氧化过程中的影响规律。并提出活性炭催化剂的降解机理以及催化剂性质与有机污染物的化学结构之间的关系还需要进一步的研究。     

芳烃在NiO/γ-Al2O3催化剂上的O3氧化性能研究

为降低排放物中的芳烃含量(主要是苯、甲苯和二甲苯),开发出一种低温催化氧化工艺,该工艺以O3为氧化剂,以自行制备的NiO/-γAl2O3为催化剂,将芳烃转化为无毒的CO2和H2O,达到无污染排放。研究了不同负载金属、氧化镍含量、催化剂焙烧温度和反应时间等对芳烃氧化行为的影响。在反应温度60℃、负载氧化镍质量分数为15%、焙烧温度550℃和反应时间50 min时,芳烃的氧化效率可达到84%左右。     

Cu/C-Al2O3催化臭氧氧化印染废水

采用浸渍-焙烧法制备了Cu/C-Al2O3。以Cu/C-Al2O3为催化剂,臭氧为氧化剂,对印染废水进行了催化臭氧化处理,考察了催化剂投加量、氧化剂浓度、pH和反应时间等因素对处理效果的影响。结果表明:当pH为9,催化剂投加量为10 g/L,O3质量浓度为55 mg/L,反应时间为60 min时,COD去除率达到60%,色度去除率达到96%。     

多元负载型催化剂的制备及臭氧催化氧化性能

为了解决臭氧催化剂效率低、易流失等问题,采用焙烧法制备FeO_x-CuO_x-MnO_x/活性炭-蒙脱土臭氧催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等方法对所制备臭氧催化剂进行表征,并将该催化剂应用于臭氧催化氧化深度处理垃圾渗滤液实验。分别考察了臭氧催化剂载体中粉末活性炭与蒙脱土质量比、活性组分Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺物质的量比、载体与活性组分的质量比、焙烧温度与时间等因素对催化剂性能的影响。结果表明,当载体组分中粉末活性炭与蒙脱土质量比为1∶1,活性组分Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺物质的量比为3∶1∶1,载体与活性组分质量比为4∶1,焙烧温度为600℃,焙烧时间为60 min时,所制备臭氧催化剂孔道结构清晰,活性组分Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺负载率高且分布均匀;在深度处理垃圾渗滤液时,臭氧催化剂投加量为5 g/L,臭氧投加量为100 mg/L,垃圾渗滤液COD去除率达到67.46%,有较高的催化效率,且臭氧催化剂经过多次重复使用后,催化性能仍保持稳定。     

MnO x /ZrO2 催化剂制备及催化臭氧氧化降解甲基橙

以商品化ZrO₂为载体,采用等体积浸渍法制备MnO _x /ZrO₂催化剂,对目标污染物甲基橙溶液进行催化臭氧降解效果研究。比较不同焙烧温度（350、400、500和550℃）、不同MnO _x 负载量（5%、10%、15%和18%）等制备条件对催化剂活性的影响,结果表明：在400℃,MnO _x 负载量为15%时,催化剂对催化臭氧降解甲基橙溶液表现出最好的活性。反应进行60 min后,甲基橙溶液的脱色率达92.8%,较单独臭氧氧化提高了36.1%。催化剂15%MnO _x /ZrO₂（400℃）的酸碱使用范围（pH为2.7、6.5、8.7、10.8）实验表明：甲基橙溶液不同初始pH条件同样会影响催化剂的活性,且pH=2.7时表现出最好的催化效果,甲基橙脱色率可达95%。循环实验表明,15%MnO _x /ZrO₂（400℃）具有较好的稳定性,催化剂循环使用三次后,甲基橙溶液脱色率仍保持在85%以上,且活性组分的流失是降低催化剂活性的一个重要原因。     

Au/Fe3O4纳米复合材料的制备及其催化性能

通过将金纳米粒子铆接到Fe3O4载体表面,制得了Au/Fe3O4纳米复合粒子。首先以对苯二酚为还原剂还原HAuCl4制得球形金纳米粒子;然后采用溶剂热法制备Fe3O4磁性纳米颗粒,并用巯基丙酸(MPA)对其修饰;最后通过MPA与金纳米粒子之间的相互作用,将金纳米颗粒固定到Fe3O4表面。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)和紫外-可见分光光度计(UV-vis)对所制备材料进行形貌、晶型、磁性和催化性能的表征。结果表明,金纳米颗粒成功包覆在Fe3O4表面,所得到的Au/Fe3O4复合纳米材料具有单分散性和超顺磁性,并且对NaBH4还原对硝基苯酚(4-NP)制备对氨基苯酚(4-AP)的反应显示出优良的催化性能。     

废弃物水稻秸秆制备催化剂强化臭氧深度处理造纸废水的效能

以农业废弃物水稻秸秆为原料制备了秸秆基活性炭负载金属Fe氧化物的臭氧催化剂,主要特征为负载Fe₃O₄,负载量14.25%,比表面积1175.1 m²·g^-1,研究其强化臭氧深度处理造纸废水的效能。结果表明,制备的秸秆基活性炭和催化剂均对造纸废水污染物具有较高的吸附性能,吸附等温线与Langmuir模型拟合相关性良好（R²>0.99）;催化剂的使用显著强化了臭氧氧化污染物的性能,最佳的运行参数是臭氧和催化剂投加量分别为0.3g·h^-1和1 g·L^-1及原水pH,处理后出水COD、BOD₅、氨氮和色度分别为46、17、5 mg·L^-1和18倍,均低于我国造纸废水污染物排放标准（GB 3544-2008）;重复20次的运行,催化剂具有良好的稳定性,金属离子溶出浓度极少,并通过自由基捕获剂和ESR测试探讨该催化臭氧氧化过程属自由基间接氧化为主导的反应机理。本研究制备的臭氧催化剂具有性能高效稳定和经济节约的特点,适用于造纸废水深度处理的工程化应用。     

催化臭氧分离膜制备及去除腐殖酸机理分析

以微污染水为处理对象,考察了新型催化膜的过滤性能及抗污染行为。实验过程中采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2粉体,将不同焙烧温度的纳米TiO2颗粒加入铸膜液中,利用相转换法制备催化膜。采用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对膜进行表征,对膜的纯水通量、孔隙率、接触角、膜的催化性能及分离特性进行了系统地测定。实验结果表明,金红石型TiO2催化膜对腐殖酸（humic acid,HA）及总有机碳（total organic carbon,TOC）的去除效率分别为70%及65%以上,说明金红石型TiO2催化膜具有较高的污染物去除及抗污染特性。实验结果证实新型多功能膜对于水处理的实际应用具有较大的发展潜力。     

Mg改性L分子筛负载Pt重整催化剂的制备及其石脑油芳构化性能

为克服常规氧化铝型重整催化剂氯离子流失及对设备产生腐蚀等问题，通过离子交换法制备了Mg²⁺改性的L分子筛，采用浸渍法制备了不含氯离子的Pt/MgL重整催化剂，对分子筛载体进行了XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和Py-IR等表征，并以硫含量0.50μg/mL工业精制石脑油为原料在固定床微反装置上评价了催化剂重整芳构化性能。结果表明，Mg²⁺离子交换对L分子筛的骨架结构没有破坏，Mg²⁺的存在提高了载体的酸量和酸强度，Mg²⁺改性的Pt/MgL催化剂重整芳构化性能明显提高，适当强酸性对L分子筛重整催化剂芳构化反应起到显著的促进作用。     

Al2O3催化臭氧化去除水中有机物的研发进展

综述了Al2O3应用于非均相催化臭氧化体系的研究进展,对比了催化体系和单独臭氧体系对水中有机物的去除效果,从催化剂对有机物的吸附、溶液的pH值影响、溶液中存在的无机离子和臭氧的分解机理方面,探讨了影响Al2O3催化臭氧化体系催化效果的主要因素,分析了目前研究中存在的问题,展望了Al2O3催化剂在水处理方面的应用前景。     

高分散型纳米级Pd/Fe对4-氯苯酚的还原脱氯

引言氯酚类化合物在医药、农药、塑料、抗氧剂、涂料、制革和造纸等生产过程中有着广泛的应用,是首批列入斯德哥尔摩国际公约的12类持久性有机污染物(POPs)之一,属于典型的环境雌激素[1]。因此,如何修复氯酚类化合物对环境的污染已成为当今环境科学界迫切需要解决的问题。在众多氯酚类化合物的治理方法中,利用廉价的金属铁(Fe0,zero-valent iron,ZVI)及其化合物脱氯为含氯有机物的处理提供了一种具有前景的途径,该法具有简单实用和操作费用低等特点[2-5]。     

Fe2O3/Ni2O3/Al2O3催化剂制备及其催化氧化靛蓝废水研究

以三氧化二铝为载体,采用浸渍沉淀法制备系列Fe2O3/Ni2O3/Al2O3催化剂。采用TG-DTA,XRD及ESEM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℃。以次氯酸钠为氧化剂,同时考察m(三氧化二镍)/m(三氧化二铝)、m(三氧化二铁)/m(三氧化二镍)、m(次氯酸钠)∶m(靛蓝废水)、pH对印染靛蓝废水处理的影响。结果表明:m(三氧化二镍)/m(三氧化二铝)=0.3,m(三氧化二铁)/m(三氧化二镍)=0.04,m(次氯酸钠)∶m(靛蓝废水)=1∶11,pH=7,反应温度为20℃,常压反应时间为2 h时,COD的去除率为95.3%。     

单分散Co3O4@SiO2核壳催化剂的制备及N2O催化分解性能

N₂O是一种重要的温室气体,且对臭氧层有很大的破坏作用,而直接催化分解法是除去N₂O最经济有效的方法之一。针对目前报道较多的钴氧化物催化剂活性较差的问题,将包覆型Co₃O₄核壳材料引入N₂O直接催化分解反应,利用核壳结构的限域特性与壳层的多孔孔道使Co₃O₄分散性增加,粒径减小,金属载体相互作用与接触反应界面增强,从而提高了催化剂在N₂O直接催化分解反应中的低温活性。此外,还制备了一系列不同金属含量的Co₃O₄@SiO₂球形核壳催化剂来研究包覆结构对催化剂性能的影响,通过X射线荧光光谱（XRF）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、N₂物理吸附、H₂-程序升温还原（H₂-TPR）等表征,证实在保证稳定单分散核壳结构的前提下,活性Co₃O₄位点越多,催化剂反应活性越好。