Fe2O3-CuO/高岭土催化湿式氧化甲基橙废水的研究

以Fe_2O_3、Cu O为活性组分,高岭土为载体,采取浸渍法制备了Fe_2O_3-Cu O/高岭土催化剂,研究了其催化湿式氧化甲基橙废水的活性。实验结果表明,在催化剂用量为0.8g、30%H_2O_2用量为8m L、反应时间为1.5h、反应温度为35℃的条件下,甲基橙废水的最高降解率达到83.73%。     

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_2O_3/γ-Al_2O_3催化氧化深度处理造纸废水

以等体积浸渍法制备了负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,分别采用XRD、SEM和BET对催化剂结构进行了表征。研究了Fe2O3/γ-Al2O3催化氧化深度处理造纸废水的工艺,分别考察了反应温度、催化剂加入量、H2O2加入量等因素对造纸废水降解效果的影响,得出较佳的催化氧化处理造纸废水的工艺条件。在反应温度为70℃,催化剂投加质量浓度为2.5 g/L,H2O2投加质量浓度为3.7 g/L,pH=8.10,反应时间90 min条件下,造纸废水COD去除率可达86.2%,脱色率达到98.6%以上。催化剂稳定性高,铁离子析出质量浓度为0.08 mg/L,对反应影响可以忽略。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

O_3/TiO_2/Al_2O_3处理钻井废水的试验研究

试验采用改进的溶胶-凝胶法制备了以Al2O3为载体的TiO2多相催化剂,并以钻井废水COD为目标降解物,考察了催化剂投加量、臭氧浓度、pH和反应时间对O3/TiO2/Al2O3催化氧化去除COD的影响。结果表明:相比于单独O3、O3/TiO2处理工艺,O3/TiO2/Al2O3明显地提高了对废水COD的去除率,且碱性pH环境利于TiO2/Al2O3催化臭氧化反应的进行;在催化剂投加量为3.75g/L,臭氧质量浓度为80mg/L,pH为9.4的条件下,反应25min后,COD去除率可达92.35%,废水COD可从890 mg/L降至约68 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级排放标准。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

Ni_2O_3-MnO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3非均相催化剂处理甲基橙废水研究

以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍法自制负载型Ni_2O_3-MnO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3非均相催化剂,利用EDS、SEM和XPS等表征手段对催化剂的表面形貌、组成元素等进行表征。结果表明负载的活性组分颗粒大小趋于均匀,分散性和比表面积明显提高。将制备的催化剂用于处理甲基橙模拟的印染废水,考察了氧化剂次氯酸钠投加量、反应温度、反应时间、催化剂投加量和溶液p H等因素对降解甲基橙的影响,得出最佳的反应工艺为:25℃时,次氯酸钠投加量0.1 mL、催化剂投加量5 g、pH值为6、反应5 min,此条件下体积100 mL,浓度为20 mg/L甲基橙的降解率可达98.5%。     

TiO_2/ZnO复合膜-H_2O_2光催化体系对甲基橙废水的降解脱色

采用仿生合成法制备TiO2/ZnO复合膜光催化剂,并以氙灯模拟日光光源,甲基橙为模型反应物,研究了催化剂投加量、H2O2投加量、溶液初始浓度、pH值和催化剂重复使用等因素对H2O2协同光解脱色甲基橙效率的影响。结果表明,当pH值为6,催化剂投加量为0.7 g/L,H2O2投加量为3.90 mmol/L时,对初始质量浓度为15 mg/L的甲基橙废水,130 min内脱色率达100%。酸性对光催化反应有促进作用,碱性对反应有抑制作用。催化剂重复使用5次后,处理130 min对甲基橙染料废水的脱色率仍可超过70%。     

Mn-M-O/TiO_2-Al_2O_3催化超临界水氧化氨氮废水

以Mn和M(Ce、Cu、Co)的氧化物为活性组分、TiO2-Al2O3(TA)为载体,分别制备了3种不同Mn/M物质的量之比的双金属负载型Mn-M-O/TA催化剂。在连续超临界水氧化装置上及460℃、26 MPa、停留时间4~5 s和氧化剂剂量为化学剂量3倍的条件下,考察了各催化剂对氨的降解活性,结果表明Mn-Cu-O/TA催化剂具有较好的氨降解性能,Mn-Cu-O/TA-55催化剂氨转化率为55.8%。采用XRD、XPS、TPR等方法对Mn-M-O/TA催化剂进行了表征,添加铜后催化剂还原性能的提高,有利于氨转化率的提高。     

纳米Fe_2O_3催化氧化深度处理纸浆废水

利用化学共沉淀法制备出纳米Fe_2O_3催化剂,采用XRD和HTEM对催化剂结构进行了表征。研究了pH值、催化剂加入量以及反应时间对催化剂去除造纸废水COD效果的影响。研究结果表明,当采用650℃条件下焙烧时可以获得粒度较为均匀、粒径约为40~60nm,纯度较高的Fe_2O_3。当废水p H值=4,催化剂加入量7.5mol/L,反应时间为30min时,废水COD去除率达到了73.5%,出水(COD)为70.2mg/L。     

RuO_2/ZrO_2-CeO_2催化湿式氧化降解乙酸机理研究

采用不同方法制备了不同的载Ru催化剂,对催化剂表面吸附氧、Ru的分散度和晶粒大小进行了表征,测试了不同催化剂催化湿式氧化降解乙酸的活性。结果表明,不同催化剂的活性高低与其表面吸附氧含量大小排序一致。当反应温度为140℃、压力为3 MPa,Ru/ZrO_2-Ce O_2催化氧化降解乙酸,反应120 min后乙酸溶液中COD(约5 g/L)的去除率达到了99%。相比传统沉淀法,加热回流法将催化剂Ru的分散度提高了33%,COD去除率提高了54%。自由基的激发机理可能为,通过表面的-O~(2-)-Ce~(4+)-O~(2-)-Ru~(4+)-键将电子传递给催化剂表面的吸附氧,最后与水中的H~+结合形成自由基HO_2~·,完成自由基的引发过程。     

O_3/H_2O_2深度氧化处理石化废水的研究

分别采用"单独O3氧化"技术和"O3/H2O2联合氧化"技术对石化废水进行了深度处理,对连续O3曝气条件下各影响因子对石化废水处理效果进行了考察。结果表明:当反应时间为40 min,pH值为4.99,O3投加量为153 mg/L,H2O2采用分3次均匀投加的方式,投加量为27.72 mg/L时,CODCr的质量浓度从111.8 mg/L降为7.02mg/L,去除率达到93.7%;色度由500倍降到1.5倍,去除率达到99.7%;浊度由2.23 NTU降到0.28 NTU,去除率达到87.4%;m(BOD)/m(CODCr)值由0.06提高到0.31。H2O2投加方式对氧化效果有一定的影响,保持H2O2总投加量相同,多次投加的去除效果明显优于一次性投加,且平均投加方式下的CODCr去除率最高。O3/H2O2氧化技术对石化废水的处理效果优于单独O3氧化处理技术,可以对石化废水进行高效深度处理,出水水质完全可以达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准的要求。     

Fe_3O_4/TiO_2复合物的制备及其光催化性能研究

高温预处理钛铁矿并用浓硫酸浸取后得到TiOSO_4,利用液相法得到高纯度的TiO_2。用共沉淀法制备纳米Fe_3O_4,将制得的TiO_2包覆于纳米Fe_3O_4上得到Fe_3O_4/TiO_2复合物。采用XRD、FT-IR、SEM、EDX等技术对复合物的结构、组成和性能进行表征分析,并通过罗丹明(Rh B)水溶液的降解实验研究复合物的光催化性能。结果表明,在365 nm紫外灯的照射下表观速率常数k1=0.27567 h~(-1),而于太阳光照射下,表观速率常数为k2=0.18595 h~(-1),所以在紫外光照射下Fe_3O_4/TiO_2光催化材料的催化效率较高。     

Fe_3O_4/TiO_2的制备及太阳光催化性能研究

采用水解法制备了Fe_3O_4/TiO_2光催化剂,以紫外光和太阳光为光源,以苯酚降解为模型反应,4-氨基吡啉显色法来测定溶液中残余苯酚的浓度,并通过IR、XRD和UV-vis等方法对催化剂进行表征。光催化降解苯酚的活性实验表明,当Fe_3O_4含量为20%,焙烧温度为400℃时,Fe_3O_4/TiO_2的催化剂具有较好的太阳光活性和磁回收性能。反应150min,苯酚的降解率达50%;催化表征说明铁离子进入了TiO_2晶格形成了Fe-O-Ti键,400℃焙烧的TiO_2和20%Fe_3O_4/TiO_2为中TiO_2为锐钛矿相,Fe_3O_4复合后,TiO_2粒径降低了近9 nm,同时增强了可见光吸收性能,促进了Fe_3O_4/TiO_2的苯酚降解活性。     

Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂制备及催化降解酸性染料废水

以γ-Al2O3>为载体,采用浸渍-焙烧法制备了Fe2O3/Al2O3催化剂.并将其用于催化降解模拟酸性大红-3R染料废水.对于质量浓度为1 000 mg/L的高浓度酸性大红-3R染料废水,最佳的处理工艺条件为:温度60℃、pH=3.0、H2O2投加质量浓度9.4g/L、催化剂投加质量浓度1.5 g/L.在此工艺条件下酸性大红染料废水的降解率为99%,CODCr的去除率>83%.而对于质量浓度≤100 mg/L的酸性大红-3R染料废水在此条件下的降解速率接近100%.且催化剂连续使用6次后仍有较高的催化活性.     

纳米光催化剂TiO_2/Fe_3O_4的制备及表征

采用两步法制备磁性负载纳米光催化剂TiO2/Fe3O4。首先用液相共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4颗粒;然后用溶胶-凝胶法,以钛酸四正丁酯为先驱体,通过水解缩聚在Fe3O4纳米颗粒表面包覆TiO2层,得到易于磁分离回收的复合纳米光催化剂TiO2/Fe3O4,粒径大约为30 nm。利用TEM、XRD、FT-IR、VSM对Fe3O4和TiO2/Fe3O4的结构和性能进行了表征,结果表明,制备的Fe3O4为面心立方晶体(FCC)结构,具有超顺磁性;TiO2为锐钛矿相,包覆在Fe3O4的表面,形成了核-壳式结构的TiO2/Fe3O4复合光催化剂。     

O_3/H_2O_2氧化预处理克林霉素废水的实验研究

以微生物的耗氧呼吸速率(OUR)为指标,从废水的可生化性出发,考察了O3与H2O2物质的量比、pH和羟基自由基抑制剂等因素对O3/H2O2氧化工艺提高克林霉素废水可生化性的影响。研究结果表明:O3/H2O2氧化工艺极大地提高了废水的可生化性,在n(H2O2)∶n(O3)为0.9、溶液pH为10.5的条件下,废水OUR能够从0升高到0.45mg/(g·min),同时还证实在O3/H2O2氧化过程中主要是羟基自由基发挥作用。     

Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂制备及其甲基吡啶催化氧化脱甲基性能

针对甲基吡啶氧化脱甲基反应,以TiO_2为载体经浸渍法制备Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂,结合结构表征和催化剂性能评价,考察制备条件对其催化甲基吡啶氧化脱甲基性能的影响。结果表明,通过Fe_2O_3改性可以提高Ag-V_2O_5/TiO_2催化剂对3-甲基吡啶氧化脱甲基化反应的催化性能,其作用主要是抑制V_2O_5团聚,促进V物种的分散。同时,锐钛矿相TiO_2载体表面B酸中心有利于催化3-甲基吡啶脱甲基,提高产物吡啶选择性。经实验优化,Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂适宜制备条件为:焙烧温度450℃、焙烧时间4 h、V_2O_5和Ag的负载质量分数分别为15%和1.5%、Fe与V物质的量比1∶2。在优化条件下,吡啶收率与选择性最高可达到62.97%和78.75%。