Degradation of p-nitrotoluene by 03/H2 02 process and oxidation mechanism

The degradation of p-nitrotoluene by O2/H2O2 process in a bubble contact column was investigated.Effects of the molar ratio of hydrogen peroxide to ozone, pH value and t-butanol on the oxidation process were discussed. It was found that the proper H2 O2/O3 molar ratio for the degradation of p-nitrotoluene was around O. 6, different pH values and the presence of t-butanol highly influenced the removal efficiency of p-nitrotoluene. 5-metbyl-2-nitrophenol, 2-methy1-5-nitrophenol, (4-nitrophenyl) methanol, 5-(hydroxymethyl) -2-nitro phenol, acetic acid, 2-methylpropanc diacid and 2-(hydroxylmethyl) propane diacid were identified as degradation intermediates and products through GC-MS. Radical reaction mechanism and degradation pathway were proposed based on the results of experiments. It is deduced that the benzene ring of p-nitrotoluene can be only destroyed by hydroxyl radicals through a polyhydrexy intermediate pathway. Then unstable polybydroxy intermediates can be oxidized to different acids with low molecular weight rapidly.     

UV-vis/草酸铁络合物/H2O2法处理苯胺类研究

UV-vis/草酸铁络合物/H2O2法是一种高级氧化工艺,这个工艺产生的羟自由基·OH是一种很强的氧化剂,能很快和水中有机物发生反应.以联苯胺、邻联甲苯胺、邻甲苯胺、3,3-二甲氧基联苯胺和对苯二胺为处理对象,对UV-vis/草酸铁络合物/H2O2法的氧化能力和效果进行了全面系统试验研究,并确定了UV-vis/草酸铁络合物/H2O2法降解苯胺类化合物的最佳工艺条件为:pH=3.0～4.0;Fe2+∶H2O2∶C2O42-=1∶4～5∶10～12(mmol/L).结果表明:UV-vis/草酸铁络合物/H2O2法处理高浓度苯胺类化合物废水是非常有效的,16min内苯胺类化合物去除率均在95%以上.     

Degradation of p-nitrotoluene by O3/H2O2 process and oxidation mechanism

The degradation of p-nitrotoluene by O3/H2O2 process in a bubble contact column was investigated. Effects of the molar ratio of hydrogen peroxide to ozone,pH value and t-butanol on the oxidation process were discussed. It was found that the proper H2O2/O3 molar ratio for the degradation of p-nitrotoluene was around 0.6, different pH values and the presence of t-butanol highly influenced the removal efficiency of p-nitrotoluene. 5-methyl-2-nitrophenol, 2-methyl-5-nitrophenol, (4-nitrophenyl) methanol, 5-(hydroxymethyl)-2-nitro phenol, acetic acid, 2-methylpropane diacid and 2-(hydroxylmethyl)propane diacid were identified as degradation intermediates and products through GC-MS. Radical reaction mechanism and degradation pathway were proposed based on the results of experiments. It is deduced that the benzene ring of p-nitrotoluene can be only destroyed by hydroxyl radicals through a polyhydroxy intermediate pathway. Then unstable polyhydroxy intermediates can be oxidized to different acids with low molecular weight rapidly.     

UV/H2O2技术去除水中有机污染物

UV／H2O2降解水中的有机污染物质,将其矿化为C02和H2O2或降解为易于生物降解的小分子有机物,降解效果受HCO3^-等离子的影响;UV／H2O2系统中H2O2存在一临界投量,由于底物种类和浓度的不同而差异较大;UV／H2O2系统去除饮用水中的有机微污染物,与GAC单元结合,可以极大地缩短和降低反应器中的HRT和H2O2的投量,处理效果与O3／GAC相近,使UV／H2O2高级氧化技术得以经济地应用于工程实践．     

蒽醌法过氧化氢合成中氧化与萃取集成过程研究

在自行设计的喷射萃取塔中研究了空塔和填料塔内以纯水为萃取剂对蒽酯法过氧化氢合成中H2O2的液液萃取，气液液喷射萃取及氧化与萃取集过程，实验结果表明，在一定萃取内，萃取剂用量对液液萃取过程H2O2的萃取率影响很小。空塔内喷射过程中塔的传质单元高度随喷射气体及分散相流量的增加而减小。在相同分散相流量下，喷射萃取的传质单元高度比液液萃取代1／2－1／3。喷射萃取过程中H2O2的萃取率比液液萃取提高2－3倍。蒽酯氢化液的氧化与蒽酯氧化液的萃取集成研究结果表明，填料塔集成萃取率与单纯喷和喷射萃取率接近，最佳氧反应与氢化液流量为8左右，实现了过氧化氢的原位萃取。     

用粉煤灰及过氧化氢联合处理印染废水

利用粉煤灰和过氧化氢联合处理印染废水,初步研究了该方法对印染废水脱色和去除ＣＯＤ的作用机理和影响因素,通过正交试验得出了实际应用的最佳条件:过氧化氢加入量为６００ｍＬ·ｍ－３,粉煤灰加入量为 ５ ｇ,处理时间为５０ ｍｉｎ。结果表明,该方法对印染废水脱色率达 ９０%,ＣＯＤ去除率达７０%,是一良好的印染废水预处理方法。     

US/H2O2组合工艺催化降解苯酚水溶液的研究

研究了苯酚水溶液在超声波/过氧化氢(US/H2O2)复合氧化工艺条件下的降解效果及机理.详细讨论了H2O2体积质量、苯酚初始体积质量、溶液初始pH和外加Fe2+等因素对US/H2O2工艺氧化降解苯酚的影响.结果表明:在单独的超声波辐照或者过氧化氢氧化下苯酚去除率很小,而在组合氧化过程US/H2O2工艺中有显著的提高;苯酚降解的拟一级动力学速率常数增强因子可达到6.904,存在明显的协同效应     

Comparative analysis of the dissolution kinetics of galena in binary solutions of HCl/FeCl3 and HCl/H2O2

A comparative study of the dissolution kinetics of galena ore in binary solutions of FeCl3/HCl and H2O2/HCl has been undertaken.The dissolution kinetics of the galena was found to depend on leachant concentration,reaction temperature,stirring speed,solid-to-liquid ratio,and particle diameter.The dissolution rate of galena ore increases with the increase of leachant concentration,reaction temperature,and stirring speed,while it decreases with the increase of solid-to-liquid ratio and particle diameter.The ac...     

臭氧氧化灭多威效能研究

为考察内分泌干扰物质灭多威(Methomyl)的去除方法,采用H2O2/O3体系,研究该体系氧化水中灭多威效果,并在此基础上探讨反应条件对O3降解灭多威的影响,并以IC、GC-MS和LC-MS对氧化产物进行研究.结果表明,H2O2的投加并未明显提高O3对灭多威的去除;灭多威初始质量浓度3.0mg/L,O3投量30mg/L,随pH和温度的升高,去除率呈先升高后降低的趋势,在pH=9.0,温度25℃,反应时间20～30min去除率达到最高,接近89%;初始质量浓度对去除有一定影响,但灭多威初始质量浓度1.5mg/L时,去除率为92.7%,表明臭氧能有效去除水中微量灭多威,且反应条件温和;碳酸氢根也在一定程度上抑制了灭多威的去除.灭多威去除和硝酸根生成的摩尔比及产物的气质和液质分析表明灭多威可能被O3矿化为无机产物.     

Fe3O4-H2O2类Fenton体系催化降解苯酚

为提出基于新型磁纳米Fe3 O4催化剂的类Fenton体系,采用化学共沉淀法制备磁纳米Fe3 O4,用四甲基氢氧化铵（ TMAH）对所制备的磁纳米Fe3 O4进行表面改性,就Fe3 O4－H2 O2类Fenton体系对苯酚废水的处理效果进行探讨,考察催化剂投量、H2 O2浓度、pH、反应时间等因素对COD和挥发酚去除率的影响．结果表明：磁纳米颗粒平均粒径为30 nm,并在20～100 nm内呈现良好的粒度分布．不同剂量TMAH包覆的3种催化剂经超声预处理后,在室温（13℃）下对50 mg／L苯酚（相当于112 mg／L COD）的降解效果基本一致．当催化剂投量为0．8 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、pH为4．5、反应时间180 min时,COD去除率最高可达72％;催化剂投量为0．4 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、 pH为4．5、反应时间为90 min时,挥发酚的去除率接近100％．而在重复使用方面,3＃Fe3O4－TMAH（2 mL）催化剂的回用性最好,4次反应COD的去除率分别为73％、29％、28％、26％,挥发酚去除率分别为100％、84％、67％、54％．该类Fenton体系具有不产生多余泥量的优点,且磁纳米催化剂在外磁场作用下可实现快速分离回收．     

水中环丙沙星的UV及UV/H2O2光化学降解

针对传统工艺难以去除水中抗生素微污染的问题,采用UV工艺对水中残留的环丙沙星（Ciprofloxacin,CIP）进行降解试验,研究其氧化降解速率,分析了初始反应物浓度、反应液pH值、H₂O₂投加量、水中不同阴阳离子对环丙沙星去除率的影响.试验结果表明,随着反应物初始浓度的升高,UV降解CIP反应速率降低,反应物初始浓度从1mg/L增加至20mg/L时,降解速率常数由0.0322min^-1降低至0.0147min^-1,降解最适合条件发生在中性pH值下;在UV/H₂O₂系统中,H₂O₂投加浓度存在最佳值,为1mg/L;阴阳离子对UV降解环丙沙星的影响不同,阴离子体系反应降解常数顺序依次为NO^-₃>SO ^2-₄>CO ^2-₃,阳离子体系反应降解常数顺序依次为Ca ²⁺>Mg ²⁺>Cu ²⁺.     

草酸铁法处理亚麻染色废水的研究

采用草酸铁法对亚麻染色废水进行了COD去除和脱色的研究.当pH=3.5,H2O2质量浓度为900mg/L,[K2C2O4]=[FeSO4]=1 mmol/L,水力停留时间为30 min时,亚麻染色废水的COD去除率和脱色率分别达到83%和99%以上;光照强度增大有利于亚麻染色废水的COD去除率和脱色率的提高;试剂加入次序不同对COD去除和脱色效果影响不大.结果表明:草酸铁法处理亚麻染色废水在技术上是可行的,处理效果良好稳定,出水COD平均值为73 mg/L,出水色度平均值为9.6倍,远低于我国纺织染整工业水污染物排放标准.     

稀土修饰TiO2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.     

红麻硫酸盐浆H2O2漂白及纸基地膜白度的研究

对用于抄造纸基地膜的红麻全秆硫酸盐浆的H2O2漂白工艺进行了探讨。实验结果表明,单段过氧化氢对红麻原浆漂白的最佳工艺条件为:H2O23%,碱比1,时间1 h,温度70℃,DTPA 0.25%,MgSO40.05%,Na2SiO33%,浆浓10%。在该漂白条件下漂白所得的浆料,卡伯值从原浆的23.05降低到6.6,黏度由1 605 mL/g降低到1 331.33 mL/g,白度从原浆的20.2%ISO提高到56.3%ISO。经过实验进一步分析,纸基地膜的最佳白度为55%ISO~60%ISO。红麻全杆硫酸盐浆单段过氧化氢漂白后所达到的白度(56.3%ISO)完全满足抄造红麻纸基地膜的白度要求。     

Keggin结构铁(Ⅱ)单取代硅钨酸钾催化过氧化氢分解

研究在水溶液中Keggin结构铁单取代钨硅酸钾催化过氧化氢分解的动力学行为，发现温度是过氧化氢分解反应的主要影响因素,温度越高，分解反应速率越大，催化剂量越大，分解反应的速率越大，过氧化氢初始浓度对分解反应速率也有影响，而且在过氧化氢浓度越低的区间，这种影响越明显，分解反应的活化能为75kJ.mol^-1。     

UV-H2O2工艺降解饮用水中内分泌干扰物-双酚A

针对饮用水中内分泌干扰物双酚A对环境造成的污染问题,采用UV、H2O2及UV-H2O2联用工艺去除饮用水中双酚A.研究表明,单独的H2O2不能有效氧化去除BPA;单独UV光照射对BPA有一定去除效果,但去除率有限;而UV-H2O2联用工艺对饮用水中BPA具有很好的去除效果.在原水BPA质量质量浓度为1 mg/L左右、UV光强133.9μW/cm2、H2O2投加量10 mg/L和反应时间40 min条件下,BPA的去除率可达到98.3%.UV-H2O2联合工艺降解饮用水中BPA的动力学方程式可表达为ρ=ρe-(0.0002[H2O2]1.0002[UV]0.8048)t,该模型可较好模拟UV-HO联合工艺对BPA的降解效果.     

红麻硫酸盐浆H_2O_2漂白及纸基地膜白度的研究

对用于抄造纸基地膜的红麻全秆硫酸盐浆的H2O2漂白工艺进行了探讨。实验结果表明,单段过氧化氢对红麻原浆漂白的最佳工艺条件为:H2O23%,碱比1,时间1 h,温度70℃,DTPA 0.25%,MgSO40.05%,Na2SiO33%,浆浓10%。在该漂白条件下漂白所得的浆料,卡伯值从原浆的23.05降低到6.6,黏度由1 605 mL/g降低到1 331.33 mL/g,白度从原浆的20.2%ISO提高到56.3%ISO。经过实验进一步分析,纸基地膜的最佳白度为55%ISO~60%ISO。红麻全杆硫酸盐浆单段过氧化氢漂白后所达到的白度(56.3%ISO)完全满足抄造红麻纸基地膜的白度要求。     

微波强化臭氧氧化降解苯酚动力学研究

研究微波强化臭氧（MW/O3）系统下主要影响因素如臭氧投量、微波功率、pH值及温度等对苯酚降解效果和动力学的影响.结果表明：在单独的微波辐射下苯酚去除率很小,在复合氧化过程MW/O3工艺中有显著的提高,表明微波对臭氧氧化存在明显的强化作用;在单独微波辐照或者臭氧氧化工艺和MW/O3强化氧化系统中苯酚的降解均符合拟一级动力学关系,其中MW/O3氧化系统苯酚去除的速率常数增强因子可以达到3.6,降解机理类似臭氧氧化苯酚的降解过程,羟基自由基氧化机制为主.通过实验推导出简化的与pH值、臭氧投量、微波功率和反应温度等因素相关的苯酚降解动力学模型.     

微波诱导Cu基催化剂催化H_2O_2氧化降解甲基橙模拟染料废水

以-γAl2O3为载体,采用浸渍法制备了负载Cu基催化剂,将其应用于微波诱导催化氧化处理模拟甲基橙废水。XRD表征及实验结果表明,在200℃下焙烧得到的碱式硝酸铜比氧化铜具有更高的催化活性。对于25 mL质量浓度为50 mg·L-1的模拟甲基橙废水,最佳的处理工艺条件为:微波辐照功率700 W,辐照时间7 min,催化剂加入量0.3 g,H2O2加入量2 mL。在此工艺条件下,水中甲基橙的脱除率达98.7%。催化剂连续使用5次后甲基橙脱除率仍达98%以上。     

微生物在染料脱色中的应用及其机理

本文系统介绍了染料按化学结构及应用的分类、染料结构与生色机理的关系,染料脱色微生物,脱色机理及其相关的遗传背景。