NiO／活性炭催化氧化降解水中LAS研究

以NiO／活性炭为催化剂,并加入H2O2,催化氧化降解100mL50mg／L十二烷基苯磺酸钠（LAS）。结果表明,H2O2用量为4．9mrnol／L,温度为50℃,pH值在3～4之间,反应时间为2．0h,LAS降解率接近80％,CODMn。去除率为71.6％。     

用CuO/AC催化氧化降解水中LAS的研究

LAS是一类广泛使用的阴离子表面活性剂,具有一定的毒性,且不易降解.文章以CuO/活性炭(AC)为催化剂,H2O2为氧化剂催化氧化降解LAS.结果表明:在H2O2浓度为4.9 mmol/L,温度=70℃,pH在5～6,反应时间为2.5 h的条件下,LAS降解率67.7%,COD去除率54.1%.     

MgO催化臭氧氧化水中氨氮的研究

采用沉淀法制备的MgO催化剂催化臭氧氧化水中氨氮,研究了pH、臭氧流量、催化剂投加量、时间和温度等因素对处理效果的影响。结果表明,500℃下煅烧得到的MgO的催化活性最高;在pH为9,MgO投加量为1 g/L,臭氧流量为12 mg/min,曝气时间为2 h,反应温度为60℃的条件下,当初始氨氮质量浓度为50 mg/L时,氨氮去除率可以达到96%,处理出水达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的5类标准。叔丁醇抑制实验表明,MgO催化臭氧氧化氨氮的机理为MgO催化O_3分解产生·OH,从而使氨氮得到降解。动力学分析显示,该反应符合准一级动力学方程,相关系数为0.994 6。     

催化氧化深度处理印染废水的研究

采用以γ-Al2O3为载体,由含稀土元素为主的过渡金属和多种组分混合型金属元素制备的催化剂,通过催化氧化试验装置,对纺织印染废水的二级处理出水进行中试深度处理研究,反应温度60～80℃;常压处理,废水处理后,COD和色度去除率可达80%以上,处理出水可满足达标排放和回用的要求.     

二氧化氯催化氧化处理农药废水的研究

对在常温常压下二氧化氯催化氧化法处理农药废水进行了实验研究和工程上的实际应用，并和没有放置催化剂时单纯的二氧化氯氧化进行对比。结果表明常温常压，在表面催化剂存在的条件下,二氧化氯催化氧化在处理高浓度农药废水中，化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）的去除率达到75％,色度的去除率达到95％。     

臭氧催化氧化处理炼油生化尾水的研究

针对生化后炼油废水CODCr无法达标的问题,使用负载Mn-Fe氧化物活性相的陶粒催化剂。采用臭氧催化氧化工艺处理炼油生化尾水。研究中考察了pH、温度、催化剂投加量和臭氧用量等工艺条件对生化尾水中CODCr处理效果的影响。结果表明,当废水初始pH=7,臭氧用量为6.3 mg/min,催化剂投加量为8 g/L时,催化氧化效果最优。室温(22℃)下反应30 min后,出水CODCr浓度为48 mg/L,满足了炼油企业排放标准。所制备的催化剂使用后活性稳定,多次使用后活性无明显降低。     

焦化废水臭氧催化氧化深度处理试验研究

采用单独臭氧和3种不同催化剂对焦化废水进行臭氧催化氧化试验,试验结果表明,催化剂可以大大提高臭氧氧化效率,缩短氧化时间。臭氧催化氧化对UV_(254)和COD去除率最高分别可达71.03%和50.36%,出水COD浓度满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》,废水可生化性提高,有利于进一步深度处理。     

整体式催化氧化催化剂用于VOCs废气处理的研究

介绍了整体式WSH-5催化剂对挥发性有机化合物(VOCs)的催化氧化活性和工业应用。实验室条件下催化剂活性评价实验表明,WSH-5催化剂对苯等VOCs的高效转化温度(转化率>98%)在210～300℃之间,较WSH-2催化剂降低了5～40℃。工业废气治理应用表明,WSH-5催化剂对橡胶废气和炼化污水场挥发性废气的VOCs去除效果良好,净化率可达97%以上,净化后废气污染物浓度满足国家和地方排放标准。     

催化臭氧氧化深度处理工业废水的研究及应用

催化臭氧技术由于能促进臭氧分解产生无选择性的羟基自由基,有效解决难降解有机污染物去除率低的问题,提升废水矿化率和臭氧利用率,已成为当前工业废水深度处理领域的应用研究热点。鉴于工业废水成分复杂、催化剂种类繁多,使得工业废水的催化臭氧化处理的运行效果、控制参数和机理过程存在差异。通过分析目前工业废水催化臭氧化深度处理的相关应用研究,对其影响因素、工艺类型、机理过程进行介绍,总结技术的应用局限性,并对其发展趋势进行展望。     

湿式催化氧化法处理含酚清洗废水的研究

针对化工集装罐清洗废水中含酚废水浓度大的特点,采用湿式催化氧化法进行了较深入的研究。对硝酸铜-AC制备CuO/AC催化剂过程中的浸渍液浓度、焙烧温度、焙烧时间等影响因素进行探讨;用该催化剂催化氧化降解模拟苯酚废水,对反应温度、氧化剂投加量、催化剂投加量、反应时间等工艺参数进行优化,确定最佳反应条件并进行了应用研究。研究结果表明,硝酸铜-AC制备CuO/AC催化剂的最佳条件为:硝酸铜质量分数为3%,浸渍温度为30℃,浸渍时间为6 h,焙烧温度为300℃,焙烧时间为3 h。湿式催化氧化法处理苯酚废水的最佳工艺条件为:反应温度为170℃,反应时间为1 h,催化剂投加质量浓度为2 g/L,氧化剂H2O2按m(H2O2)∶m(COD)=3投加,含酚清洗废水的COD去除率达到95%以上,处理效果显著。     

Pd-Cu/凹凸棒石黏土催化剂催化CO氧化性能

以凹凸棒石黏土(APT)作载体,采用浸渍法制备双金属催化剂Pd-Cu/APT、单金属催化剂Pd/APT和Cu/APT,在连续流动微反装置上考察催化剂的CO催化氧化活性,采用N_2物理吸附/脱附、X射线粉末衍射和程序升温还原/脱附等手段对催化剂进行表征。结果表明,Pd-Cu/APT催化剂中Cu主要以CuCl形式存在,Pd高度分散与Cu之间产生了明显的相互作用,使Cu物种的还原温度大幅降低;经水蒸汽预处理增强了Pd-Cu/APT催化剂表面酸性,促进了催化活性的提高。在CO体积分数为0.5%、水蒸汽体积分数3.3%、空速6 000h^(-1)和常温反应条件下,CO转化率可达90%以上。     

Catalytic oxidation of phenol in aqueous solutions

The objective of this work is to investigate catalyst systems for the oxidation of phenol in water in a batch autoclave. The main experimental variables are the type and the composition of the catalyst, the catalyst loading, temperature, oxygen partial pressure, initial phenol concentration and the stirrer speed. Commercial catalysts were used. Experimental work was conducted in two different laboratories. In one laboratory, the catalysts tested were 35% CuO+65% ZnO; 5–15% CuO+85–95% Al₂O₃; 26% CuO+74% Cu Chromite. In the other laboratory, the catalysts tested included 35% CuO+65% ZnO; 5–10% Ba₂CO₃+<5% C+30–40% CuO+60–70% ZnO; and 8–15% Al₂O₃+1–5% C+35–45% CuO+40–50% ZnO. With some of these catalysts depending on the operating conditions, complete phenol conversion could be obtained within 90 min. Under certain experimental conditions, the reaction underwent an induction period after which there was a transition to a much higher activity regime. The induction period may be due to an autocatalytic reaction system or to a very slow rate of formation of hydroquinone and catechol which then readily oxidize to o- and p-benzoquinone. An increase in the temperature and the oxygen partial pressure decreased the induction period, which increased as the catalyst to phenol ratio increased. 26% CuO+74% Cu Chromite and 8–15% Al₂O₃+1–5% C+35–45% CuO+40–50% ZnO were found to be the most active catalysts.     

对二甲苯液相氧化催化机理

论述在反应中引入催化剂钴、锰、溴的原因及其作用机理。Co/Mn/Br的协同作用造就了Amoω工艺催化体系的高选择性和高活性。在HAc溶剂中 ,Co3 +具有的强氧化性引发了整个自由基链反应 ,但在高于 130℃下的强烈脱羧 ,使其选择性、活性随温度升高而急剧降低。加入溴的与钴络合 ,大大缩短Co3 +半衰期 ,减弱脱羧。锰代替等量数钴时 ,PT的氧化速度提高 4.3倍 ,Co/Mn/Br体系的活性是Co/Mn的 11倍。     

Pt/CrCeAlO催化剂对二氯甲烷的催化氧化性能

催化氧化是消除挥发性有机废气的有效手段,而二氯甲烷是含氯有机废气的代表性化合物。采用沉淀法制备了不同CrO_x含量的CrCeAlO催化剂,并用浸渍法制备了Pt/CrCeAlO催化剂,将其用于二氯甲烷催化氧化。结果表明,催化剂均表现出较好的活性,Cr_0.03Ce_0.05Al_0.95O₂催化剂在390 ℃时即可完全氧化二氯甲烷。而负载Pt后的催化剂活性明显提高,2.0Pt/Cr_0.03Ce_0.05Al₀.₉₅O₂催化剂表现出最好的活性,在340 ℃条件下,转化率即达100%。采用XRD、SEM、TEM、H₂-TPR和NH3-TPD对催化剂进行表征,表明催化剂的活性主要受其表面酸性和氧化还原性的影响,表面酸性位提供二氯甲烷化学吸附位,而催化剂表面氧化还原性则有利于反应中氧物种的活化。催化剂中添加Pt后,由于Pt、CeO₂ 和 CrO_x物种间的相互作用而增强了催化剂的氧化还原性,从而进一步促进了反应活性的提高。     

催化湿式氧化处理头孢氨苄废水

采用催化湿式氧化处理头孢氨苄废水,考察反应温度、进水pH及Cl-含量对RCT催化剂性能的影响,并对液体样品及催化剂进行了HPLC、TOC/TN、GC-MS、N2物理吸附-脱附及XRF表征。通过正交实验,得出最佳的工艺条件为:进水pH=4.8,Cl-浓度1 500 mg·L-1,反应温度260℃;对催化剂进行300 h连续寿命考察,废水TOC及TN去除率均超过90%,催化剂稳定性高,活性组分流失较少;废水经催化湿式氧化处理,水中残留的主要有机物均可生化降解。     

负载型CeO_2/OMS-2催化剂对VOCs的催化氧化性能

采用回流法合成了OMS-2,同时以OMS-2为载体,采用浸渍法负载CeO_2制备了Ce/OMS-2催化剂,运用X射线衍射、拉曼光谱、BET、H_2-TPR和NH_3-TPD等方法对催化剂进行表征,并考察CeO_2/OMS-2催化剂催化氧化二氯甲烷和乙酸乙酯的性能。结果表明,CeO_2的加入并未改变OMS-2较好的八面体分子筛结构,CeO_2的晶粒很小且以高分散的形式存在;负载CeO_2的OMS-2催化剂比表面积都有增大趋势;随着CeO_2负载量的增加,低温和高温的还原峰都先向低温方向偏移再向高温方向偏移;随着CeO_2负载量的增加,高温处强酸性峰先向低温方向偏移再向高温方向偏移。反应活性结果表明,CeO_2/OMS-2催化剂活性比载体OMS-2的活性好,随着铈负载量的增加,催化活性先升高再降低,其中,CeO_2负载质量分数为1.0%(1.0Ce/OMS-2)时催化剂效果最好,这可能是由于铈的加入活化了OMS-2中的氧,影响了整体催化剂的酸性,进而影响反应性能。     

Rh负载的整体型催化剂甲烷催化部分氧化过程

采用负载Rh的泡沫独石整体型催化剂研究了甲烷催化部分氧化过程,考察了外界温度、空速和甲烷与氧气进料比例对反应转化率和选择性的影响,并对过程控制条件和调控参数进行了分析。研究结果表明该过程为毫秒级超短接触过程,反应可以在自热条件下进行,高空速条件下（8×10⁵ h^-1）,甲烷与氧气进料比（体积比）为1.8,甲烷转过率超过90%,CO选择性接近95%,H₂选择性超过90%。外界加热对过程有利,可获得更高的转化率和选择性。     

CO3O4/MPS催化氧化NO性能

微乳法制备的介孔二氧化硅（MPS）负载Co3O4构成了Co3O4/MPS催化剂,考察了负载量、焙烧温度等制备条件和反应温度、空速、NO进口浓度、O2体积分数等操作条件对Co3O4/MPS催化氧化NO性能的影响,并对载体及催化剂进行了BET和XRD表征。结果表明：MPS比表面积远大于其它载体,Co3O4呈立方晶型,MPS负载25%的Co3O4在300 ℃下焙烧3 h得到催化剂的晶体颗粒最小,分散性好,具有最佳催化氧化活性和良好的稳定性,在NO进口浓度500 μL/L、O2体积分数10%、空速12 000 h－1的条件下,250 ℃时NO氧化率可达50%～60%（此时可获得最高的NOx吸收效率）,300 ℃氧化率达到80%以上,接近热力学平衡值。     

FeAPO-5分子筛的合成及其催化氧化水溶液中苯酚的性能

以水热晶化法合成了铁磷铝分子筛FeAPO-5,并用XRD、SEM、FT-IR和 UV-vis等对分子筛样品进行了表征。结果表明,所合成的FeAPO-5分子筛样品结晶度高,晶粒大小均匀,FeAPO-5样品中存在骨架Fe和骨架外Fe物种,并以骨架Fe物种为主。FeAPO-5作为一种非均相催化剂能有效催化氧化水溶液中苯酚,在苯酚初始浓度200 mg&#8226;L-1 、H2O2初始含量1200 mg&#8226;L-1、pH 5.0及溶液温度80℃的条件下,处理240 min后苯酚去除率达99.0％,TOC去除率可达77.8％。ICP分析结果表明,催化剂上析出到溶液中的铁离子浓度很低,催化剂性能稳定。     

Catalytic oxidation of organic compounds in aqueous media

Ru, Pt and Rh catalysts supported on titania, ceria or active carbon and a Mn/Ce composite oxide catalysts were prepared and their catalytic behavior in Wet Air Oxidation ( 20 bar O₂) of phenol and acetic acid were investigated. Phenol was found to be an easily oxidizable compound as 170°C, while acetic acid was a very refractory molecule, even at 200°C. Ru(5 wt.-%)/C is a very efficient catalyst for the WAO of acetic acid without any leaching of noble metal.