Cu2O/TiO2光催化降解罗丹明B工艺条件的研究

采用负载型催化剂Cu2O/TiO2,以太阳光为光源,研究了其对可溶性染料罗丹明B的降解情况。主要考察了催化剂投加量,H2O2投加体积分数,溶液的酸度和反应物初始浓度等条件对罗丹明B催化降解过程的影响,从而研究催化降解的工艺条件。结果表明:Cu2O/TiO2对罗丹明B有较好的降解效果,其最佳工艺条件为:催化剂用量为1g/L,H2O2投加体积分数为1.5%,pH为5~7。此条件下,10 min就能使5 mg/L的罗丹明B溶液达到96%的降解率。     

微波辅助Fe_3O_4/H_2O_2类Fenton法处理罗丹明B废水

采用纳米Fe3O4作为催化剂,H2O2为氧化剂,组成多相类Fenton试剂,与微波联合处理罗丹明B(Rh B)染料废水。反应在300W微波反应器中进行,系统研究了H2O2浓度,Fe3O4用量,反应时间,反应温度及催化剂循环使用等条件对罗丹明B脱色率的影响。结果表明,在pH值为4,罗丹明B浓度为100 mg/L,反应温度为80℃,反应时间为5min,H2O2用量为5.0 mL/L,Fe3O4用量为1.25 g/L时,微波辅助条件下罗丹明B脱色率达到100%。此外,催化剂六次循环实验表明,磁性催化剂非常稳定,可重复使用,且易回收。实验表明微波加热与Fe3O4/H2O2类Fenton反应的联合产生了良好的协同效果,该联合工艺可大大提高废水中有机物的处理效果。     

微波-载铜活性炭催化氧化降解腐殖酸

以粉末活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)为载体,采用浸渍焙烧法制备了负载铜氧化物的活性炭催化剂,考察了其表面结构、元素组成及BET参数;以腐殖酸模拟废水为对象,研究了微波?载铜活性炭催化氧化降解腐殖酸的效果和影响因素,探讨了微波?催化氧化协同H2O2降解腐殖酸的机理. 结果表明,载铜活性炭比未负载铜的活性炭对腐殖酸的降解率更高,且Cu/PAC的催化效果远优于Cu/GAC,两种催化剂最佳的微波?催化氧化条件分别为Cu/PAC投加量1 g/L, H2O2投加量0.9 mL/L, pH=3,微波功率400 W,微波时间4 min和Cu/GAC投加量8 g/L, H2O2投加量1.5 mL/L, pH=6,微波功率400 W,微波时间4 min,该条件下腐殖酸的去除率分别为93.91%和91.59%. 微波、H2O2和催化剂协同作用对腐殖酸高效降解有决定性作用.     

固载Fe（Ⅲ）-H2O2-UV降解2,4-二氯苯酚的研究

采用固载Fe(Ⅲ)-H2O2-UV降解2,4-二氯苯酚,探讨了光照时间、pH值、H2O2浓度、载铁树脂用量以及2,4-二氯苯酚初始浓度等因素对降解率的影响。结果表明,固载Fe3+-H2O2-UV降解2,4-二氯苯酚的适宜工艺条件为:2,4-二氯苯酚初始浓度为8μg/mL,pH>2,H2O2浓度为0.003 mol/L,载铁树脂用量0.02～0.1 g,紫外光照时间达120 min。在此条件下,2,4-二氯苯酚降解率可达94.8%。     

MW-GAC-H2O2降解水中微量硝基苯的动力学研究

采用MW-GAC-H2O2工艺(微波-活性炭颗粒-过氧化氢)降解水中微量硝基苯,研究了硝基苯初始质量浓度、pH、HCO3-和腐植酸对MW/GAC/H2O2降解硝基苯的动力学行为的影响。结果表明,硝基苯初始质量浓度越大,硝基苯降解速率越小;初始溶液pH为8时,硝基苯的降解速率最高;投加适量HCO3(-100～200mg/L)、腐植酸均可促进系统降解硝基苯。在硝基苯初始质量浓度为200μg/L、微波功率为300W、GAC和H2O2投加量分别为4g/L和10mg/L的试验条件下反应21min,MW-GAC-H2O2工艺降解硝基苯的速率为0.052 1 min-1,反应过程遵循1级反应动力学方程。     

微波促进Fe2+-K2S2O8体系快速降解甲基橙废水的研究

采用微波促进Fe2+-K2S2O8体系处理甲基橙(MO)染料废水,考察了初始pH、微波功率、反应时间、K2S2O8投量及K2S2O8与Fe2+摩尔比对MO脱色率的影响,同时对不同处理方式进行了比较,并进行了降解机理探讨和动力学分析。结果表明,微波促进Fe2+-K2S2O8体系能快速降解废水中的MO,在50 mL初始pH=6、质量浓度为500 mg/L的MO废水中,微波功率280 W,微波辐照9 min,c(K2S2O8)为9.82 mmol/L,K2S2O8与Fe2+摩尔比为50的优化处理条件下,MO脱色率达到了98.6%,微波促进Fe2+-K2S2O82-体系降解MO废水产生了协同效应。动力学研究表明,反应符合1级反应动力学规律,反应速率常数k=0.341 4 min-1,反应半衰期2.03 min。     

UV/Fe3+/H2O2催化-混凝联合工艺处理络合铜镍废水

采用UV/Fe3+/H2O2催化-混凝联合工艺对难处理络合铜镍电镀废水进行了研究,考察了Fe3+和H2O2初始浓度、初始pH值、温度、反应时间及混凝液pH、混凝剂质量浓度对处理过程的影响,探讨了废水的降解途径和机理.结果表明在体系初始pH=3,温度50℃,H2O2和Fe3+初始浓度分别为1.5×10-4mo1/L、2.5×10-5mo1/L,反应时间60min,混凝液pH=8及混凝剂质量浓度为500mg/L的条件下,废水的COD去除率为96.98%,Cu2+为99.91%,Ni2+为99.92%,处理水达到国家一级排放要求.同时依据GC/MS对X-GN降解最终产物的分析结果,推导出废水的基本降解机理和途径.     

反应条件对Fe/γ-Al2O3催化剂去除苯酚废水COD的影响

利用等体积浸渍法制备了一系列Fe/γ-Al2O3催化剂。在温度为30℃时考察了催化剂中Fe含量对苯酚模拟废水COD去除率的影响,发现Fe0.01/γ-Al2O3具有较高的催化活性。研究了苯酚废水的初始pH,反应温度,是否添加H2O2以及是否通入空气时Fe0.01/γ-Al2O3催化剂的性能。结果表明,在反应初始pH为3,温度为30℃,加入100μL H2O2并通入空气的条件下,反应1 h后,苯酚废水COD的去除率最高,约为65%。给出了苯酚在催化剂表面的降解反应模型。     

微波强化类Fenton降解罗丹明B溶液的研究

以负载型CuO/石油焦-H2O2构成类Fenton试剂,在微波辐射条件下催化氧化罗丹明B溶液。结果表明,微波具有非常明显的强化作用,反应体系内罗丹明B得以迅速充分地降解。对于200 mL质量浓度为100 mg/L的罗丹明B溶液,微波强化类Fenton催化氧化的最优条件为：溶液的初始pH值为3.0～3.5、质量分数为30%的H2O2的投加量为0.4 mL、负载型CuO/石油焦催化剂的投加量为180 g、功率为750 W的微波辐照4 min,此时罗丹明B的去除率达到96%。对于难处理的有机染料废水,微波强化类Fenton工艺是一种较为有效的处理技术。     

Fe/TiO_2-Al_2O_3催化H_2O_2降解亚甲基蓝废水的研究

采用浸渍-焙烧法制备了Fe/Ti O2-Al2O3、Fe/Ce O2-Al2O3复合催化剂,以H2O2作为氧化剂,对亚甲基蓝废水进行降解处理,考察了催化剂加入量、H2O2加入量、p H、温度以及初始浓度的变化等因素对处理效果的影响。结果表明:Fe/Ti O2-Al2O3的催化性能稍优于Fe/Ce O2-Al2O3,并且在p H=5,温度为65℃条件下,当催化剂加入量为0.15 g、H2O2加入量为15 m L、反应时间为60 min时降解率即可达到97%以上。     

Fe_3O_4/三维石墨烯非均相Fenton催化降解酸性红B

采用原位氧化还原法制备了三维石墨烯负载型Fe_3O_4(Fe_3O_4/3D GN)非均相Fenton反应催化剂,对其进行了表征,并用于酸性红B染料废水的Fenton氧化降解。表征结果显示:制备的Fe_3O_4/3D GN具有相互贯通的独特三维网状结构,Fe_3O_4纳米颗粒均匀分散在石墨烯片层中。实验结果表明:Fe_3O_4/3D GN具有较高的催化活性和稳定性。Fe_3O_4/3D GN非均相Fenton催化降解酸性红B的最佳工艺条件为:H2O2投加量0.67 m L/L,催化剂投加量1 g/L,初始溶液pH为6。在此最佳工艺条件下反应30 min,酸性红B染料废水的脱色率达到95.64%。     

硫酸根/氧化铁-氧化锆的合成及其催化降解染料性能

合成了不同比例的硫酸根/氧化铁-氧化锆催化剂,并研究了它们催化降解罗丹明B的性能。考察了不同条件下合成的催化剂对罗丹明B的影响。实验表明:当反应温度为40℃,10 mg硫酸根/氧化铁-氧化锆作催化剂和0.91 mol/L H2O2作氧化剂催化降解100 mL 20 mg/L的罗丹明B溶液,在n(Fe)∶n(Zr)=1∶1,浸泡所用硫酸的浓度分别为0.5 mol/L和1.5 mol/L,煅烧温度为600℃等条件下合成的催化剂的活性最高,对罗丹明B的催化降解速率最大。在将该催化剂连续催化降解14h,此过程重复循环反应3次,罗丹明B的降解率都能够达到90%。该催化剂在染料降解方面具有较大的应用前景和研究价值。     

微波辅助离子液体中铜掺杂TiO2光催化剂的制备及微波强化光催化活性

在[Bmim] PF6离子液体中,用微波辐射干燥的方法制备了铜掺杂纳米二氧化钛光催化剂TiO2-Cu,测试催化剂对甲基橙溶液的微波（MW）、紫外（UV）、微波-紫外（MW-UV）条件下的降解率,考察了离子液体用量、铜掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、煅烧温度、煅烧时间、微波降解功率等因素对TiO2-Cu催化剂活性的影响.结果表明,掺杂物质硝酸铜与钛酸丁酯的物质的量比为n（Cu）/n（Ti）=0.025,在功率为210 W的微波条件下干燥20 min,再在高温箱式电阻炉中于500℃下煅烧2h,所制得的TiO2-Cu催化剂具有较高的光催化活性;在MW、UV和MW-UV 3种降解条件下,对甲基橙的降解率分别为3.78％,92.98％,98.39％;并且在3种降解条件下,甲基橙降解率始终是：MW-UV＞ UV＞ MW.表明在紫外光照条件下,微波辅射具有强化TiO2-Cu催化剂降解甲基橙的作用.催化剂结构分析表明,TiO2中掺入铜后制得的催化剂,具有粒径均匀,比表面积、孔容、平均孔径和半孔宽均较大等特点,这也是TiO2-Cu催化剂具有较高的光催化活性的主要原因.     

活性炭负载Fe~(3+)催化臭氧氧化水中双酚A

采用浸渍法在活性炭上负载铁制备催化剂Fe/AC,用于催化臭氧氧化水中内分泌干扰物双酚A(BPA),研究了Fe/AC/O3体系的协同效应,探讨了Fe/AC投加浓度、臭氧浓度和BPA初始浓度等工艺参数的作用规律,并分析了Fe/AC/O3体系在不同pH值下的催化反应机制。结果表明,在Fe/AC/O3体系下,反应60 min后,BPA和COD的去除率分别为97.44%和69.47%,效果明显优于臭氧体系的70.15%、30.89%和活性炭体系的14.69%、7.53%之和,具有明显的协同作用;Fe/AC/O3体系降解BPA符合一级反应动力学,当Fe/AC的投加浓度为5.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,BPA初始浓度为50.0 mg/L时,Fe/AC/O3体系降解BPA的反应速率常数为0.05972 min-1;其反应机制受溶液pH值的影响,在酸性条件下是吸附和臭氧直接氧化共同作用,而在碱性条件下以·OH间接氧化为主,活性炭上负载的Fe3+促进了·OH的生成,大大提高了BPA的反应效率和矿化率。     

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。     

微波-Fenton-活性炭法降解有机磷农药混合废水试验研究

采用微波-Fenton-活性炭组合工艺对有机磷农药混合废水进行处理.研究了废水初始浓度、初始pH、FeSO4·7H2O及H2O2投加量、微波功率及辐照时间等因素对处理效果的影响.结果表明:在一定的试验条件下,对100 mL COD为360～400 mg/L的废水,当pH为3.5,活性炭投加量为3.0g,FeSO4·7H2O投加量为0.25 g,30％ H2O2投加量为1 mL,微波功率为680W,辐照时间为7 min时,处理后的出水COD可降至40～44 mg/L,COD去除率平均达89％.     

混凝+铁炭微电解/H2O2+活性炭处理化学清洗废水

利用混凝+铁炭微电解/H2O2+活性炭吸附法对高浓度的化学清洗废水进行联合处理,同时简单分析了反应机理及影响因素。通过实验确定了混凝最佳条件(pH=8、PAC投加量为50 mg/L、PAM投加量2 mg/L、沉淀时间40 min),铁炭微电解/H2O2最佳条件〔pH=2、(Fe+C)总投加量60 g/L、m(Fe)∶m(C)为1∶1、H2O2投加量4 mL/L、反应时间60 min〕,活性炭吸附最佳条件(吸附时间120 min、pH=6、活性炭投加量20 g/L)。结果表明,在上述最佳工艺条件下对化学清洗废水进行处理,COD去除率可达98%以上,达到国家一级排放标准(GB 8978—1996)要求。     

负载型杂多酸催化剂的制备及光催化性能研究

采用浸渍法和微波法相结合,制备负载型杂多酸光催化剂H₃PMo₁₂O₄₀/TiO₂。在紫外光照射下,研究对模拟染料废水酸性蓝溶液的光催化降解的影响。结果表明,H₃PMo₁₂O₄₀/TiO₂比单独的H₃PMo₁₂O₄₀光催化性能好,〖JP2〗在初始浓度10 mg·L^-1酸性蓝溶液、m(H₃PMo₁₂O₄₀)∶m(TiO₂)=1∶3、催化剂加入量为90 mg·L^-1、pH=1.05、30%的H₂O₂用量10 mL·L^-1和180 min条件下,脱色率达93%以上。