CeO_2-活性炭催化臭氧化降解水中草酸的研究

利用CeO_2的储氧和释氧能力,以高活性的活性炭作为催化剂载体,采用等体积浸渍法制备CeO_2-活性炭催化剂。分别用氮气低温吸附/脱附、XRD、XPS对CeO_2-活性炭催化剂进行表征。以CeO_2-活性炭作为催化剂,草酸作为模型化合物,催化臭氧化降解草酸的去除率达到77%。Ce组分的加入能显著提高草酸的去除率。Ce不仅能够提高反应体系中羟基自由基的浓度,还有利于O3分子直接氧化草酸。CeO_2-活性炭催化剂经过3次重复使用后,草酸去除率保持在70%以上,具有较好的稳定性。     

CuO@MWCNTs催化臭氧化降解腐殖酸的研究

以填充氧化铜的多壁碳纳米管(CuO@MWCNTs)为催化剂,对腐殖酸(HA)进行催化臭氧化降解。考察了腐殖酸初始质量浓度、催化剂用量、初始pH值、温度等因素对腐殖酸去除率的影响,并利用三维荧光技术研究了HA的降解过程。结果表明,初始浓度降低,初始pH值(3～10)升高,催化剂用量增加,均能显著提高腐殖酸去除率,43 min内UV254最高达78.42%;适当提高初始溶液温度,有利于腐殖酸的去除,最佳温度为25℃。     

氧化锌纳米颗粒的简便合成及其臭氧化降解苯酚的催化性质

采用一种可控的直接沉淀法制得纳米级ZnO材料。结果表明,在不同合成条件下得到的纳米ZnO颗粒具有不同的表面性质,并且对苯酚的降解表现出不同的催化效率。其中,在原料加料速度为3.0 mL/min,前驱物煅烧温度为400℃时所得产物具有最高的催化活性。与单独臭氧化相比,加入该产物后,苯酚的降解率提高了85.38%。在优化的纳米ZnO存在的条件下,分别评估了臭氧的分解,叔丁醇对苯酚的臭氧化影响,表明在纳米ZnO存在时,苯酚直接被臭氧分子氧化而降解。     

银-铜复合材料催化臭氧化降解苯酚及其机理研究

以HCHO为还原剂,使用2步法制备银-铜复合材料。以苯酚为探针,该催化剂在臭氧化降解苯酚过程中有极好的活性。臭氧分解实验结果表明,催化剂的活性与其分解臭氧的能力正相关,说明催化剂和臭氧之间的相互作用对臭氧臭氧化降解苯酚很关键。以原子吸收光谱、X射线衍射仪和催化活性测试结果表明,银-铜复合材料中还原态的Cu、Ag和Cu2O更易于与臭氧互相作用。在臭氧和催化剂相互作用过程中产生的铜氧化物和银氧化物可以氧化苯酚降解产物,这个过程会促进苯酚降解的程度。此外,合成原料中加入的HCHO溶液和银离子有利于催化剂的稳固,降低离子的沥出量。     

金属及其氧化物催化臭氧化反应的研究进展

介绍了金属及其氧化物催化臭氧化降解水中有机物的应用及其反应机理的研究进展；探讨了影响催化剂催化活性和催化臭氧化效率的因素及金属及其氧化物的催化性能；分析了催化臭氧化过程的反应途径。     

均相催化臭氧化反应的研究进展

综述了近年来水溶液和有机溶剂中均相催化臭氧化降解水中有机物的研究进展。介绍了水溶液中不同的有机污染物均相催化臭氧化过程中,各种催化剂的应用,它们的活性和影响催化体系效率的参数,及其催化氧化反应的机理。有机溶剂中的催化臭氧化具有更高的氧化效率和臭氧利用率,是一种可能的水处理的新方法。     

催化氧化法降解废水过程

探讨了催化氧化过程,如Ｏ３／Ｈ２Ｏ２,Ｆｅｎｔｏｎ试剂均相催化氧化;Ｈ２Ｏ２／ＵＶ,Ｏ３／ＵＶ光催化氧化;非均相湿式催化氧化,活性炭纤维电极法,非均相催化和生化氧化等过程处理废水及其应用。     

UHMWPE的臭氧化降解及摩擦磨损性能研究

研究了臭氧化反应对超高摩尔质量聚乙烯（UHMWPE）熔体流动性、摩擦磨损性能以及结晶性能的影响。经臭氧化反应,UHMWPE发生降解,粘均摩尔质量从2650kg／mol降低到566kg／mol,熔体质量流动速率从0增加到0．28g／10min。随臭氧化处理时间的增加,材料摩擦系数和磨损量基本不变,UHMWPE优异的磨擦磨损性能得以保持。DSC分析结果表明,随臭氧化反应时间的增加,UHMWPE熔融焓增加,结晶度增加。     

ACF催化臭氧化降解苯酚的反应参数影响

研究了活性碳纤维(ACF)催化臭氧化降解苯酚过程中各种参数的影响。结果表明,ACF能够显著提高臭氧化效率,当ACF为1g,反应10min时苯酚的去除率为96.8%,而同样条件下活性炭仅为68%;臭氧化效率在酸性下几乎相同并高于碱性下,而且在碱性下随pH值升高而降低;臭氧化空气流量从0.04m3/h增加到0.16m3/h,反应10min时的效率提高为17%;苯酚初始浓度升高到500mg/L仅使臭氧化效率下降不到10%。重复实验表明臭氧化过程中ACF的催化性能可以得到原位再生。     

臭氧化降解呋吗唑酮模拟废水的实验研究

对极难生物降解性呋吗唑酮模拟废水进行了臭氧化处理研究,考察了臭氧进气量、pH、HO·清除剂的消除、臭氧投加量、废水初始浓度、催化剂等对反应的影响,并对反应动力学进行了初步探讨。在持续强碱性溶液中,臭氧自分解产生HO·,能快速且无选择性地氧化呋吗唑酮为二氧化碳、水、氮气及少量小分子有机醛和酸,在模拟废水质量浓度为500mg/L,最佳pH12.8,臭氧投加量2g/L,BOD5/CODCr>0.3时,可生化性显著提高;臭氧投加量6g/L时,脱色率达100%,CODCr和TOC去除率分别达到95.9%和95.2%,水中有机物基本完全矿化。     

水处理多相催化臭氧氧化技术研究现状

在对多相催化臭氧氧化水处理技术的除污染效能评述的基础上,针对多相催化臭氧氧化机理研究的难点问题进行了分析,其中对有机物吸附过程在多相催化臭氧氧化反应中的作用、可能存在的活性氧化物种等问题进行了重点讨论。此外还对该技术的应用前景和研究中所存在的问题进行了分析。     

颗粒活性炭催化臭氧氧化法降解焦化废水有机物

以COD和挥发酚作为焦化废水中有机物的指标,探讨了颗粒活性炭催化臭氧氧化法对有机物的处理效果、活性炭的催化效果和最佳投加量。结果表明添加颗粒活性炭能有效提高臭氧对焦化废水中的COD和挥发酚的降解效果,颗粒活性炭投加量为20g／L时,COD的去除率提高了20％。通过颗粒活性炭吸附试验可以明确颗粒活性炭在臭氧,活性炭系统中的主要作用是催化作用,活性炭的吸附作用只是催化反应的中间过程,基本不会影响有机物的最终去除率。活性炭投加量（10—25g／L）越大,其催化效果越好,但考虑到费用与效益,以20g／L为宜。活性炭作为催化剂重复使用四次后,其催化效果未明显下降。     

Catalytic ozonation of cinnamaldehyde to benzaldehyde over CaO: Experiments and intrinsic kinetics

The preparation, characterization of CaO and its application in the catalytic ozonation of cinnamaldehyde to benzaldehyde were studied. The calcination temperature greatly affected the physicochemical properties of CaO, and the CaO calcined at 900°C exhibited the optimal ozone utilization efficiency. When using 0.20 g CaO calcined at 900°C, 750 mL·min^?1 oxygen flow rate for generating O₃, and reacted at 0°C for 210 min, the cinnamaldehyde conversion reached 97.77%, as well as the benzaldehyde yield was 59.51%. And the cinnamaldehyde conversion in a catalytic ozonation on CaO catalyst maintained above 90% for four used cycles, which exhibited reasonable catalyst stability. The electron donating process of surface O^2‐ on the catalyst is the key to improve the benzaldehyde yield, and based on the intrinsic kinetic study, the Eley‐Rideal kinetic model with cinnamaldehyde being adsorbed was the appropriate model for the catalytic ozonation of cinnamaldehyde on CaO. © 2017 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 63: 4403–4417, 2017     

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。     

Catalytic ozonation of volatile organic compounds (ethyl acetate) at normal temperature

Catalytic treatments of VOCs at normal temperature can greatly reduce the cost and temperature of processing, and improve the safety factor in line with the requirements of green chemistry. Activated carbon fiber(ACF) was pretreated with 10% H_2SO_4 by single factor optimization to increase specific surface area and pore volume obviously. The catalytic ozonation performance of ACF loaded with Au, Ag, Pt and Pd noble metals on ethyl acetate was investigated and Pd/ACF was selected as the optimal catalyst which had certain stability. Pd is uniformly distributed on the surface of ACF, and Palladium mainly exists in the form of Pd~0 with a amount of Pd~(+2). The specific surface area of the catalysts gradually decreases as the loading increases. The activation energy of ethyl acetate calculated by Arrhenius equation is 113 kJ·mol~(-1). With 1% Pd loading and the concentration ratio of ozone to ethyl acetate is 3:1, catalytic ozonation performance is maximized and the conversion rate of ethyl acetate reached to 60% in 30–50 ℃ at 15,000–30,000 h~(-1).     

热重分析法研究氢氧化镁纳米粉体的非等温分解动力学

以白云石为原料,盐酸酸溶后得到CaCl₂-MgCl₂滤液,采用氨水直接沉淀法制备出符合HG/T 3607-2000Ⅰ型标准的六方片状的纳米氢氧化镁。六方片厚度为25～30 nm,直径为0.3～0.4 mm。利用热重分析法对纳米氢氧化镁在不同升温速率下的热分解动力学进行研究,以期深入了解纳米氢氧化镁热分解制备纳米氧化镁粉体过程的物理化学本质。采用Kissinger法和Ozawa法计算出氢氧化镁热分解反应活化能分别为115.47 kJ·mol^-1和126.04 kJ·mol^-1。对热重分析数据进行处理和拟合,判断纳米氢氧化镁粉体热分解反应机理函数为Avrami-Erofeev（n=1.5）的随机成核和随后生长机理。指前因子为3.077×10¹⁰ s^-1。纳米氢氧化镁经煅烧制备得到的氧化镁纳米球的直径为80～100 nm。     

非均相催化臭氧化污水处理技术研究进展

非均相催化臭氧化技术因具有反应快、无二次污染、处理效率高等优点而得到快速发展。通过介绍金属氧化物催化剂、金属羟基氧化物催化剂以及负载型催化剂,总结了近几年国内外非均相催化臭氧化催化剂的处理效果、催化机理等,分析了该技术的优势、存在的问题,指出了未来的发展方向。     

PP/CPE/纳米Mg(OH)2复合材料的研究

研制了聚丙烯(PP)，氯化聚乙烯(CPE)，纳米Mg(OH)2复合材料，讨论了CPE和纳米Mg(OH)2对PP复合材料的机械性能和阻燃性能的影响。研究结果表明，随着CPE和纳米Mg(OH)2含量的增加，材料的抗冲击性能和阻燃性能得到改善。用该复合材料体系经挤出成型的管材，能够承受16MPa的环应力，无破裂，无渗漏。