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。     

CuFe2O4活化过一硫酸盐降解四环素

采用水热合成法制备出了一种具有较高催化活性的催化剂CuFe2O4,并利用CuFe2O4活化过一硫酸盐(PMS)处理模拟抗生素废水盐酸四环素(TC),考察了操作条件初始pH、CuFe2O4投加量和PMS投加量对TC降解效果的影响。结果表明,初始pH在2~10的范围内,随初始pH的升高TC的降解率先稳定而后逐渐降低;TC的降解速率随着PMS投加量和CuFe2O4投加量的增加而逐渐增加。在CuFe2O4/PMS体系中存在活性物种·OH、SO4·-和1O2。在催化剂循环使用实验中,CuFe2O4展现出了较好的重复利用性能。在CuFe2O4/PMS体系中,TC降解出水对发光菌的抑制率先升高而后逐渐降低,也说明CuFe2O4/PMS体系对降解TC是一种有效的方法。     

纳米二氧化锰负载钴锰催化K_2S_2O_8/NaHCO_3降解甲基橙

为了去除碱性水溶液中的染料,采用纳米二氧化锰负载钴锰(Co(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)-MnO_2)催化K_2S_2O_8/NaHCO_3氧化降解染料。对Co(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)-MnO_2催化剂进行形貌和结构表征。考察了溶液初始pH值、反应温度、催化剂投加量、甲基橙(MO)、过硫酸钾摩尔比及碳酸氢钠浓度等因素对Co(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)-MnO_2催化氧化MO的影响,并对MO氧化过程结构变化进行分析。实验结果表明:在优化条件下Co(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)-MnO_2催化MO(40mg/L)的降解率达到82.61%,MO降解反应动力学为一级反应。该体系适合处理中性和弱碱性MO废水。     

多孔α-Mn2O3的制备及其催化过一硫酸盐降解亚甲基蓝溶液的性能

采用草酸盐热分解法制得由微米板堆垛而成的呈无规则颗粒状形貌的多孔α-Mn₂O₃,探索其作为催化剂活化过一硫酸盐（PMS）降解模拟染料废水亚甲基蓝（MB）溶液的性能。系统考察催化剂的煅烧温度、催化剂投加量、PMS用量和阴离子种类等工艺参数对锰氧化物催化PMS降解MB溶液的影响。结果表明：450℃煅烧温度下所获产物表现出最为优异的活化PMS的能力,α-Mn₂O₃/PMS体系对MB的降解率达75.88%,而单一PMS或α-Mn₂O₃对MB的降解率仅为22.19%和5.72%。该催化体系降解500 mL浓度为10 mg/L的MB溶液的优化实验参数为：PMS（0.1 mol/L）用量为3 mL,催化剂投加量为0.05 g,反应50 min后MB的降解率可达83.55%。反应体系中引入C₂O₄^2-或PO₄^3-后会对MB溶液的降解产生抑制作用,抑制率分别为49.11%和10.27%,但Cl^-的存在对MB降解无影响。此外,借助淬灭实验和电子顺磁共振技术（EPR）对反应体系中存在的活性物种进行鉴定,α-Mn₂O₃催化PMS可产生·OH,SO₄^-·,·O₂^-和单线态氧（¹O₂）,且¹O₂是参与直接氧化降解MB的最主要活性中间体。动力学分析表明,α-Mn₂O₃催化活化PMS对MB溶液的降解为二级反应,反应速率常数为3.53 L·mmol^-1·min^-1。     

环境因子对磁性瓜环去除腐殖酸的影响及其稳定性研究

采用紫外可见分光技术研究了磁性瓜环(MQ[n])对水体污染物腐殖酸(HA)的去除性能、稳定性及磁性能。考察了MQ[n]的投加量、HA的初始浓度、溶液温度、作用时间及pH值等因素对去除HA的影响。结果表明,MQ[n]对HA具有很好的去除作用,其中,MQ[n]投加量与pH值对HA的去除效果影响较大。其较优条件为MQ[n]投加量20mg、HA初始质量浓度10 mg/L、吸附温度315 K、平衡时间360 min、pH值7.0,在此条件下,MQ[n]对HA的去除率达到98.73%。MQ[n]稳定性好,且易于磁性分离。     

环境因子对磁性瓜环去除腐殖酸的影响及其稳定性研究

采用紫外可见分光技术研究了磁性瓜环(MQ[n])对水体污染物腐殖酸(HA)的去除性能、稳定性及磁性能。考察了MQ[n]的投加量、HA的初始浓度、溶液温度、作用时间及pH值等因素对去除HA的影响。结果表明,MQ[n]对HA具有很好的去除作用,其中,MQ[n]投加量与pH值对HA的去除效果影响较大。其较优条件为MQ[n]投加量20mg、HA初始质量浓度10 mg/L、吸附温度315 K、平衡时间360 min、pH值7.0,在此条件下,MQ[n]对HA的去除率达到98.73%。MQ[n]稳定性好,且易于磁性分离。     

D201树脂负载水合氧化铁催化臭氧氧化磺胺甲恶唑

采用离子交换-原位沉淀法,以D201阴离子交换树脂负载水合氧化铁(HFO)制备催化剂HFO/D201,在动态实验条下对磺胺甲恶唑(SMX)进行催化臭氧氧化降解实验.分别考察了溶液初始浓度、p H、流速、催化剂及臭氧投加量对SMX去除率的影响,并探讨反应机理.结果表明,增大臭氧和催化剂的投加量、减小流速和溶液初始浓度均可...     

纳米二氧化锰@还原氧化石墨烯对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能与吸附机制研究

以重金属Pb(Ⅱ)为目标污染物,制备了MnO₂@还原氧化石墨烯(MnO₂@RGO)复合吸附剂。考察了吸附剂投加量、溶液pH、初始浓度和反应温度等因素对Pb(Ⅱ)去除效果的影响。结果表明:MnO₂@RGO对废水中的Pb(Ⅱ)吸附效果显著,在Pb(Ⅱ)浓度50mg/L,MnO₂@RGO投加量0.15g/L,pH为6.0,吸附时间3h的条件下,吸附量可达到124.3mg/g,Pb(Ⅱ)去除率可达到75%。纳米MnO₂@RGO可用Langmiur等温模型和伪二级动力学方程来描述,为单分子层吸附,以化学吸附为主。在MnO₂@RGO吸附剂的X射线衍射图谱中出现了MnO₂的特征吸收峰,其附着于RGO表面,印证了MnO₂@RGO吸附剂的成功制备。     

BiOI/Fe_3O_4光催化耦合过一硫酸氢盐降解酸性橙Ⅱ研究

采用水热/共沉淀法合成新型磁性纳米可见光光催化材料BiOI/Fe_3O_4,通过X射线衍射仪和扫描电镜对材料进行表征分析。采用氙灯模拟太阳光照射,构建可见光照射下BiOI/Fe_3O_4催化剂耦合过一硫酸氢盐(PMS)催化氧化水环境中残留的水溶性偶氮染料酸性橙Ⅱ的体系。考察了催化剂投加量、PMS浓度等因素对酸性橙Ⅱ降解效果的影响,并通过自由基淬灭实验初步探讨了催化作用机理。结果表明:磁性纳米颗粒Fe_3O_4均匀地负载在花球状的BiOI上;在催化剂投加量为0.5g/L、PMS浓度为0.25mmol/L的优化条件下,浓度为20mg/L的酸性橙Ⅱ在1h内降解率可达到99.2%,并符合拟一级动力学模型;材料循环使用3次后,酸性橙Ⅱ降解率仍可达到98%以上;实验证明体系中主要的活性物种为羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(·SO_4~-)。     

杨树叶干粉吸附结晶紫染料的响应曲面法研究

利用杨树叶干粉对模拟结晶紫染料废水进行吸附去除,并借助Box-Behnken响应曲面法对吸附条件进行优化。实验结果表明,pH值、吸附剂投加量、温度和染料初始浓度均对结晶紫在杨树叶表面的吸附产生明显的影响。当pH为8.42、吸附剂剂量为0.1g、温度为25℃和溶液初始浓度为100mg/L时,该材料对结晶紫的最大去除率可达99.9%,表明杨树叶干粉是一种极具潜力的新型染料吸附剂。     

玉米芯接枝共聚物对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

采用NaHSO3/H2O2氧化还原引发体系,以甲基丙烯酸、丙烯酰胺为混合单体,合成了玉米芯接枝共聚物。研究了玉米芯接枝共聚物对Cu(Ⅱ)的吸附性能,详细考察了溶液初始酸度、时间、金属离子初始浓度、温度以及吸附剂的碱化处理对吸附性能的影响,结果表明:在pH低于4时,酸度对吸附性能影响显著;吸附速率快,在20min左右就能达吸附平衡;Cu(Ⅱ)初始浓度的增加及温度的升高有利于吸附的进行;碱化处理可使吸附量提高数倍。此外,吸附热力学的研究表明,该吸附过程是吸热过程。     

壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂对印染废水的处理研究

利用溶胶-凝胶法制备壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂,去处理模拟印染废水。用可见分光光度测定法对甲基橙的含量进行了测定,考察了壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂投加量、反应时间、反应温度、pH值对废水处理效果的影响。结果表明:在超声波频率为50kHz时,甲基橙溶液初始浓度为25mg/L,溶液pH=6,壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂的加入量为0.1g,时间60min,温度为40℃,甲基橙溶液脱色率到达到95.0%以上。同时,壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂处理甲基橙溶液时,不仅有吸附作用的存在,同时还有光催化降解的作用。     

过硫酸氢盐催化材料(Co3O4/ACF)的制备及应用

通过改变溶剂热法和水热法中材料的配比和温度制备了18种四氧化三钴/活性炭纤维(Co₃O₄/ACF)复合材料,并将这些复合材料用于催化过一硫酸盐(PMS)降解染料橙黄Ⅱ。考察了制备材料的配比(Co²⁺和ACF)和温度对制得的Co₃O₄/ACF复合材料催化降解橙黄Ⅱ效率的影响,并采用X射线衍射仪、扫描电镜等对复合材料的元素组成和形貌进行了表征。结果表明:水热法制得的复合材料催化性能好,3 min内可完全降解100 mg/L橙黄Ⅱ。从表征结果可见,水热法能更有效地使Co₃O₄颗粒以纳米尺寸分散负载在ACF上。材料的配比对产品的催化降解效率无显著影响,温度对水热法制得的产品的催化降解效率影响不大。水热法在320 ℃条件下煅烧制得的复合材料催化性能好且ACF能基本保持结构完整,Co负载量约为17.2 mg/g。水热法制备的Co₃O₄/ACF复合材料循环利用性能优于溶剂热法制得的材料,在循环使用四次后,28 min内橙黄Ⅱ降解效率仍能达到99%。其高效降解与Co₃O₄/ACF和溶解态Co²⁺的催化作用均有关。正交试验表明,降解过程中时间对降解效果的影响最大,其次是PMS的浓度,催化材料的加入量对降解效率无明显影响。因此,在复合材料应用中,应保证充足的降解时间,并适当提高PMS的浓度。     

粉煤灰基沸石的制备及对橙黄G吸附性能研究

以粉煤灰为原料采用水热合成法制备粉煤灰基沸石,通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附孔径分布(BET)进行表征,合成的沸石结晶性好,具有多孔结构。以橙黄G为吸附模型染料,考察了pH值、吸附剂用量、初始浓度、温度和吸附时间等因素对橙黄G的吸附量的影响,探讨了橙黄G染料在粉煤灰基沸石上的吸附行为。结果表明,粉煤灰基沸石对橙黄G具有较好的吸附能力;pH值=4时,吸附量最大;粉煤灰基沸石对橙黄G的吸附符合准二级动力学模型,在60 min内基本达到吸附平衡;25℃下,最大吸附量高达45.6mg/g,Langmuir等温吸附数学模型能较好地拟合粉煤灰基沸石对溶液中橙黄G的吸附,说明该吸附过程是单分子层吸附。     

花生壳对Cu(Ⅱ)的吸附特性

花生壳资源丰富,吸附重金属离子有较大优势。为此,研究了花生壳对溶液中Cu(Ⅱ)的吸附特性,考察了溶液pH值、Cu(Ⅱ)初始浓度和吸附时间对吸附率的影响。结果表明:溶液pH值、Cu(Ⅱ)初始浓度和吸附时间对花生壳吸附Cu(Ⅱ)有较大影响,吸附平衡时间约为120 min;花生壳对Cu(Ⅱ)的吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,不同温度下吸附过程的ΔG0<0,ΔH0>0,ΔS0>0,表明花生壳对Cu(Ⅱ)的吸附过程是一个自发的吸热过程。     

亚铁铝类水滑石吸附铀的性能与吸附机制

运用超声共沉淀制备了亚铁铝类水滑石(Fe(Ⅱ)-Al LDH),用于处理含U(Ⅵ)废水。实验考察了初始pH、吸附剂投加量、温度、吸附时间以及U(Ⅵ)初始浓度对Fe(Ⅱ)-Al LDH吸附U(Ⅵ)的影响。采用SEM、FTIR、XRD与XPS等手段分析了相关机制。试验表明,Fe(Ⅱ)-Al LDH吸附U(Ⅵ)的最佳pH为6,当温度为25℃,投加量为1.0g/L,U(Ⅵ)初始质量浓度为10mg/L时,对U(Ⅵ)的去除率达到99.98%,反应在120min达到平衡,饱和吸附量为117.13mg/g。Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型(R~2≈1)较好地拟合了吸附过程,Fe(Ⅱ)-Al LDH对U(Ⅵ)的吸附是自发的吸热反应。SEM、FTIR、XPS分析结果表明,吸附前后的Fe(Ⅱ)-Al LDH结构没有发生改变,Fe(Ⅱ)-Al LDH对U(Ⅵ)的吸附是化学吸附为主,氧化还原作用为辅。     

细菌纤维素吸附Cu^2＋的研究

研究了由葡糖杆菌产生的细菌纤维素对Cu2 的吸附.考察了溶液pH值、吸附时间、吸附剂的投加量以及金属离子的初始质量浓度对Cu2 吸附效果的影响,并进一步探讨了细菌纤维素对Cu2 的吸附动力学模拟和吸附等温线模拟.结果表明,吸附动力学可用拟二级速度方程来描述,该材料对Cu2 的吸附平衡符合Langmuir等温吸附方程.     

用改性沸石处理含铜废水的试验研究

通过电导法研究了改性沸石对Cu2 的吸附性能,考察了吸附时间、改性沸石的质量、溶液的pH值及溶液中其他离子对改性沸石吸附性能的影响.结果表明,当改性沸石的质量一定时,电导率连续降低,直至恒定不变.随着改性沸石投加量的增大,电导率减小,最佳投加量为2 g,最佳pH值为5,去除效率为65%.ZnSO4、NiSO4、CdCl2、CuCl2和Cu(NO3)2的存在不会影响改性沸石对Cu2 的吸附性能.     

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。     

柠檬酸接枝苎麻纤维铀吸附及抗菌性能EI北大核心CSCD

核能开发会产生大量含铀废水,危害生态环境和人类健康。文中通过酯化法制备了柠檬酸接枝苎麻纤维吸附剂,用于去除水溶液中的铀。研究了铀酰离子初始浓度、溶液pH值、吸附时间、温度等条件对吸附剂性能的影响。结果表明,当铀酰离子初始浓度为20mg/L、溶液pH=6、吸附剂的投加量为0.02g/L、吸附时间为12h时达到吸附平衡,最大吸附容量为397mg-U/g;吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。另外,吸附剂对大肠杆菌具有明显的抑制作用,表现出良好的抗菌性能。