纳米铁/铝/碳微电解联合过硫酸盐处理金属加工清洗废水的研究

为扩大微电解技术处理实际废水时pH使用范围,根据金属零部件加工清洗废水的水质特点,将纳米铁/铝/碳微电解(nFe/nAl/AC)和过硫酸盐(PS)联用构成nFe/nAl/AC-PS体系处理废水。通过液相共还原法制备了nFe/nAl/AC,并对样品进行XRD、SEM与XPS表征。考察过硫酸钠浓度、nFe/nAl/AC质量浓度、反应初始pH对COD去除率的影响;当采用nFe/nAl/AC-PS体系降解清洗废水时,原水pH为6.8时,COD去除率可达75.7%;捕获剂实验表明降解污染物起主要作用的是·OH。通过磁回收实现再利用,3次循环使用后仍有较高COD去除率。     

铁碳微电解活化过硫酸盐降解布洛芬的实验研究

采用铁碳微电解耦合过硫酸盐处理布洛芬废水.考察了pH值、铁粉投加量、铁碳比、过硫酸盐投加量等因素对处理效果的影响,并通过正交实验确定了最优条件.结果表明:在初始pH值为3、铁碳比为1:1、铁粉投加量为10 g/L、过硫酸钠投加量为8 mmol/L的最优条件下,布洛芬的去除率达到77.46％.     

过渡金属活化过硫酸盐降解有机废水技术研究进展

活化过硫酸盐高级氧化技术用于降解水体中有机污染物备受关注,其中采用过渡金属活化过硫酸盐降解有机污染物的研究越来越多,也取得了良好的效果。本文综述了近几年来国内外利用以过渡金属为基础的催化剂活化过硫酸盐降解污染物的应用研究;阐述了贵金属催化剂、单金属催化剂、复合金属催化剂（尖晶石结构催化剂、纳米核壳结构催化剂、三维纳米结构催化剂）在水体中降解有机污染物的研究进展;探讨了过渡金属催化剂的优缺点和研究现状,最后提出了该活化体系目前面临的问题,期望为过渡金属活化过硫酸盐降解污染物技术的应用提供参考。     

活化过硫酸盐处理有机废水的研究进展

随着环境污染日益严重,活化过硫酸盐高级氧化技术在水处理领域备受关注。活化过硫酸盐高级氧化技术可产生选择性更高,半衰期更长的硫酸根自由基(SO₄^-·),被广泛应用于有机废水的处理中。综述了过渡金属活化、热处理、UV、炭材料、电活化等过硫酸盐常规及新型活化工艺在处理有机废水中的最新研究进展,汇总了活化过硫酸盐去除微量有机污染物在水处理中的应用现状以及存在问题,以期为活化过硫酸盐技术在未来的应用提供参考。     

碳基负载铁钴纳米球活化过硫酸盐降解水中微量药物

针对水环境中检出的微量药物问题,通过水热法合成了碳负载铁钴纳米球催化材料(CoFe₂O₄/C),考察了铁钴比例和热解温度对其催化效能的影响。构建CoFe₂O₄/C耦合过硫酸盐体系降解水中卡马西平(CBZ),探究了催化剂投加量、初始pH、氧化剂浓度对耦合体系中CBZ降解的影响。机理研究表明,CBZ的降解主要归功于体系中产生的SO₄^·-、·OH和¹O₂等强氧化性物质。另外,CoFe₂O₄/C-PDS耦合体系中催化剂重复使用3次后,30 min内CBZ的去除率仍高达86.05%,表明制备的CoFe₂O₄/C催化剂具有良好的稳定性,实际应用潜力较强。本研究可为开发绿色高效的水处理技术提供参考。     

铁炭微电解活化过硫酸盐处理印染废水

针对铁炭微电解填料易板结问题,设计多级过滤层反应器结构,采用铁炭微电解活化过硫酸钠(Fe-AC/PS)技术处理印染废水,考察了铁炭质量比、过硫酸盐投量、pH对COD及色度去除效率的影响,借助三维荧光光谱探讨了反应体系对有机物的降解效果,分析了COD的降解动力学.结果表明,在铁炭质量比为1:3、过硫酸钠投量为15 mmo...     

石墨相氮化碳活化过二硫酸盐降解亚甲基蓝的研究

以石墨相氮化碳(g-C_3N_4)为催化剂,在模拟日光条件下活化过二硫酸盐(PDS)降解阳离子染料亚甲基蓝(MB)。结果表明:g-C_3N_4活化PDS能有效降解MB,且当n(PDS)∶n(MB)=20∶1、g-C_3N_4投加质量浓度为1.0 g/L、120 min时,MB降解率最高可达93.2%;初始pH及温度对MB的降解影响不大;自由基猝灭实验表明硫酸根自由基、羟基自由基、超氧自由基和光生电子空穴均为反应的活性物种,且反应主要发生在g-C_3N_4表面。     

热活化过硫酸盐降解水中卡马西平

以典型抗癫痫药物卡马西平为目标污染物, 研究热活化过硫酸盐(thermally activated persulfate, TAP)技术对其的降解效果。此外, 还考察了过硫酸盐初始浓度、温度和零价铁投加量等对降解效果的影响。结果表明, 随着过硫酸盐初始浓度的增加, 降解速率常数提高, 不同温度下卡马西平降解速率常数与过硫酸盐初始浓度表现出良好的线性关系。提高系统温度能够提高卡马西平的降解速率。TAP氧化卡马西平符合拟一级动力学, 反应活化能E_a为(120.4±2.6)kJ·mol^-1。在TAP系统中加入少量零价铁能够显著地提高卡马西平的降解速率和矿化度。当温度为60℃时, 零价铁的最佳投加量为0.05 g·L^-1。硫酸自由基易于对卡马西平分子结构中氮杂卓环的烯烃双键进行攻击, 主要生成羟基化卡马西平、环氧卡马西平、吡啶类醛和酮等中间产物。     

焦粉高效活化过硫酸盐对苯胺的降解性能

焦粉作为焦化/煤化企业的低附加值副产物,用作污染控制材料是其高价值应用的一条重要途径。本文对焦粉形貌与成分进行表征分析,通过苯胺降解动力学和影响因素之间的交互作用评估焦粉活化过硫酸盐的催化性能,并初步探讨了相关机理。表征结果显示焦粉表面粗糙,有清晰的孔隙。活性测试结果显示,1g/L焦粉可以高效活化5mmol/L过硫酸盐降解20mg/L苯胺,反应120min后苯胺去除率高于99%,其中灰分对苯胺降解无贡献。增加焦粉剂量和过硫酸盐浓度均可提高苯胺的降解效率。焦粉在pH 3~11范围内均可高效活化过硫酸盐降解苯胺,去除率维持在83%以上。此外,焦粉具有应用于修复复杂水体中有机污染物的潜能,在Cl^-、HCO{}_{\mathrm{3}}^{-}和SO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}干扰下,体系中苯胺去除率维持在90%以上。响应曲面分析表明,焦粉可以高效活化过硫酸盐降解苯胺,且焦粉剂量与过硫酸钠浓度的交互作用强,二者决定了苯胺的最终去除率。自由基淬灭实验证明焦粉活化过硫酸盐降解苯胺过程中,主要产生的活性氧物种为O{}_{\mathrm{2}}^{·-}和·OH。本文的研究结果可为低附加值的煤基副产物高价值应用提供指导,并为进一步发展环境友好的水污染控制与资源化技术提供新契机。     

活化过硫酸盐氧化法降解酚类污染物的研究进展

活化过硫酸盐氧化法因具有经济、高效、环保、安全稳定等优势,近年来在酚类污染物的降解中备受关注。目前活化过硫酸盐降解酚类污染物的方法主要包含外加能量活化和外加催化剂活化两大类。其中单一的热活化、光活化、超声活化、电化学活化、等离子体活化等外加能量活化过程能量消耗较大,且对酚类污染物不易达到满意的降解效果。过渡金属活化和碳质材料活化等外加催化剂活化方式,由于环境污染小、操作成本低、降解率高等优点,越来越受到科研工作者的重视。为了提高对酚类污染物的降解率,不同的过硫酸盐活化方式不断融合,逐渐形成多种耦合活化方式,例如,碳质材料与过渡金属的耦合活化、电化学与过渡金属催化剂的耦合活化以及光与外加催化剂的耦合活化等。本文论述了活化过硫酸盐氧化法降解酚类污染物的研究进展,概述了活化过硫酸盐的影响因素,分析了活化过硫酸盐降解酚类污染物存在的问题,展望了活化过硫酸盐降解酚类污染物的发展方向。     

Co/Fe类水滑石活化过硫酸盐降解苯酚特性

采用共沉淀法制备了Co/Fe类水滑石（Co/Fe-LDHs）,焙烧后得到了焙烧态Co/Fe类水滑石（Co/Fe-LDO）,通过XRD、SEM、BET、XPS等手段对样品的晶体结构及表面形貌进行了表征,考察了其活化过硫酸盐降解苯酚的影响因素及机理。结果表明,焙烧可使类水滑石比表面积从41.2 m2/g增大至56.8 m2/g,孔体积从0.2 cm3/g增大至0.3 cm3/g,增强了对过硫酸盐的活化性能。在反应时间30.0 min,反应温度25.0℃,过硫酸钠投加量为0.2 g/L,Co/Fe-LDO投加量为0.2 g/L,pH为6.0,初始苯酚浓度为100.0 mg/L时,苯酚降解率可达90.1%。 Co/Fe-LDO活化过硫酸钠降解苯酚反应过程中SO4−•和•OH起主要作用。     

过硫酸盐活化方式与氧化降解有机物效能及其在污染场地修复中的应用

过氧单硫酸盐(PMS)及过二硫酸盐(PDS)在工业污染场地修复中应用广泛,通过活化作用能够产生氧化性更强的·SO₄^-自由基,从而更好地氧化降解有机污染物。本文比较了几种典型活化方式,包括紫外(UV)、碱、过渡金属、热以及含碳物质,并分析了它们的优缺点及适用条件;讨论了过硫酸盐活化机理及动力学过程;分析了无机阴离子(Cl^-、HCO₃^-/CO₃^2-、NO₃^-、NO₂^-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-)与·SO₄^-自由基相互作用及其对有机污染物氧化降解的影响;针对活化过硫酸盐在工业污染场地修复领域的应用,对过硫酸盐活化方法的发展趋势进行了展望。理论研究和实践表明,过硫酸盐不同活化方式为工业污染场地修复提供了...     

非均相Fe/Al_2O_3催化H_2O_2降解偶氮染料活性黑5

以活性氧化铝为载体,制备了Fe/Al2O3负载型催化剂,用于催化H2O2分解产生羟基自由基氧化降解偶氮染料活性黑5。探讨了pH、H2O2投加量、催化剂投加量等对染料脱色率的影响。结果表明,活性黑5的脱色率随催化剂投加量的增加而升高;随H2O2投加量的增加而降低;Fe/Al2O3/H2O2体系下,活性黑5在pH为2~9之间均有一定的脱色效果,活性黑5的脱色率随初始pH的增加而先增加后减少,其中在初始pH为3时,脱色效果最佳。     

Fe3O4改性水热炭活化过硫酸钠降解罗丹明B

通过微波水热法,以沼渣为原料,合成了Fe₃O₄改性微波水热炭,研究了Fe₃O₄掺杂量对水热反应进程及反应产物的影响。为拓展水热产物的应用范围,以罗丹明B（RhB）为对象,评价改性水热炭对过硫酸钠的活化能力。结果表明,微波加热功率为400W、Fe₃O₄制备量为水热炭质量的20%时,反应体系14min左右即达到设定温度（200℃）,较无Fe₃O₄条件下反应时间（27min左右）缩短了48.1%,体系压强增加了27.8%。改性水热炭添加量为0.16g、反应时间140min、溶液初始pH为6.7、过硫酸钠投加量为0.1g时,体积为150mL、浓度为40mg/L的RhB降解率可达94.6%,是水热炭单独作用时的3.3倍,过硫酸钠单独作用时的3.9倍。在反应体系中以硫酸根自由基（?\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}）的作用为主,羟基自由基（·OH）和超氧负离子（?{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{-}）为辅。改性水热炭具有良好的超顺磁性和稳定性。     

高级氧化技术降解抗生素及去除耐药性的研究进展

近年来由于抗生素滥用而导致的水污染日益严重,抗生素残留及耐药性已成为当今社会面临的最严峻挑战之一。高级氧化工艺以其快速的反应速率和良好的处理效果,越来越多地被用于治理含抗生素的废水。本文首先阐述了抗生素的污染现状;其后根据起主导作用的自由基种类,分类对比了传统高级氧化和过硫酸盐高级氧化处理抗生素及耐药性的特征,深入分析了过硫酸盐高级氧化的反应机理,重点介绍了热活化、紫外活化、零价铁及其改性活化和电活化等不同活化过硫酸盐的方式,并研究总结了这些技术用于处理抗生素及其耐药性的降解效果和进展;综合分析了目前高级氧化降解抗生素及去除耐药性的环境影响因素和存在的问题;最后对高级氧化的未来发展进行了展望。     

A granular adsorbent-supported Fe/Ni nanoparticles activating persulfate system for simultaneous adsorption and degradation of ciprofloxacin

In this work, Fe/Ni nanoparticles were produced through Fe(II) and Ni(II) reduction by NaBH_4 and they were stabilized by a kind of prepared granular adsorbent(Fe/Ni@PGA). Fe/Ni@PGA as an environment-friendly activator was used to activate persulfate(PS) for the removal of ciprofloxacin from aqueous solution. Fe/Ni@PGA was systematically characterized via Brunauer–Emmett–Teller(BET) method, X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), and Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR). The effects of PS concentration, initial solution pH, Fe/Ni@PGA dosage, initial ciprofloxacin concentration, reaction temperature, anions, and natural organic matters on the removal of ciprofloxacin by Fe/Ni@PGA/PS were analyzed. The removal efficiency of ciprofloxacin by Fe/Ni@PGA/PS was 93.24% under an initial pH of 3.0, PS concentration of 10 mM, Fe/Ni@PGA dosage of 0.1 g, and reaction temperature of 30℃. Fe/Ni@PGA could still exhibit high catalytic activity after nine cycles of regeneration. The removal mechanisms for ciprofloxacin by the Fe/Ni@PGA/PS system were proposed. In summary, the Fe/Ni@PGA/PS system could be applied as a promising technology for ciprofloxacin removal.