微纳米气泡耦合Fe_3O_4催化氧化吸收烟气中的NO

以Fe_3O_4作为催化剂,耦合微纳米气泡在SO_2存在的情况下催化氧化吸收烟气中的NO。研究了各种因素变化对Fe_3O_4耦合微纳米气泡催化氧化去除NO的影响。采用XRD、SEM、EDS和XPS表征手段对反应前后的Fe_3O_4进行了表征。结果表明,当Fe_3O_4投加量为5 g、pH为3、NO的进气量为50 mL/min时,NO的氧化吸收效率最高,达93.8%。Fe_3O_4同时含有Fe⁽²⁺⁾和Fe(2+)和Fe⁽³⁺⁾的特殊属性可促进NO的高效脱除,Fe_3O_4反应前后物相没有发生变化。     

聚多巴胺包覆Fe3O4纳米粒子催化降解亚甲基蓝

采用共沉淀法制备了磁性Fe3O4纳米粒子（NPs）,通过多巴胺（DA）原位氧化聚合的方式,将聚多巴胺（PDA）引入到Fe3O4 NPs表面,制备PDA包覆Fe3O4纳米粒子（Fe3O4@PDA NPs）。通过TEM、XRD、FTIR、XPS对粒子的形貌结构进行表征。随后将其作为异相芬顿（Fenton）催化剂用于催化亚甲基蓝（MB）的氧化降解,考察了该催化剂的催化活性及其稳定性,并探讨了该催化反应的机理。当 H2O2浓度为0.6 M,催化剂用量为1.16 mg/mL,pH为7的条件下, Fe3O4 NPs作为催化剂时,反应2 h,MB（25 mg/L）仅降解了26%,而Fe3O4@PDA NPs作为催化剂,30 min内,MB的降解率提高到了99%。实验结果表明：具有酚醌单元的PDA可促进Fe3+与Fe2+间的循环,使得Fe3O4@PDA NPs较之Fe3O4 NPs具有更强的催化活性。此外,Fe3O4@PDA NPs具有稳定性良好,可实现3次回收再利用,对活性降低的Fe3O4@PDA NPs用NaBH4处理后,仍可以继续用于循环反应。     

微乳液法制备Fe3O4/TiO2磁性纳米粒子

采用多元醇还原法制备出平均粒径为6.0 nm的Fe3O4磁性纳米粒子,以此磁性纳米粒子为核,在OP-10/正丁醇/环己烷/浓氨水反向微乳体系中制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,通过XRD,TEM,VSM对复合粒子进行性能表征。结果表明,采用微乳液法能够制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,并且包覆后比饱和磁化强度有所下降,但矫顽力仍趋近于0,显示超顺磁性。     

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。     

磁性Fe3O4纳米颗粒负载糖苷生物碱微球的制备

以硫酸亚铁铵[(NH_4)_2Fe(SO_4)_2·6H_2O]为铁源,氢氧化钠为沉淀剂,过硫酸铵[(NH_4)_2S_2O_8]为氧化剂,采用沉淀法制备了Fe_3O_4磁性纳米颗粒;采用石油醚萃取的方法从马铃薯皮中提取了糖苷生物碱;通过超声混合并研磨的方法将其与糖苷生物碱(SGAs)复合,制备了Fe_3O_4/SGAs复合材料,并对样品进行了X-射线粉末衍射(XRD)、红外吸收光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)等表征。结果表明,所制备的Fe_3O_4纳米粒子具有尖晶石结构且Fe_3O_4与糖苷生物碱发生了有效复合。     

弱外磁场诱导氧化沉淀法制备Fe3O4纳米粒子

通过弱外磁场诱导氧化共沉淀法合成Fe3O4纳米粒子,并采用XRD、SEM、VMS表征产物晶型、形貌和磁性能。结果表明,弱外磁场可诱导加速α-FeOOH向Fe3O4的相转变,产物粒子为尖晶石结构,且结晶良好;产物粒子在外加弱磁场诱导后更倾向于向多面体形貌生长,且粒度分布变窄、粒径变大;产品的磁性能由于粒子晶化程度、形貌、粒度分布的变化,其饱和磁化强度、矫顽力均变大。     

磁性Fe3O4纳米粒子的制备

磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子以其比表面积大、低毒性和良好的生物相容性等物理化学性质而得到广泛关注。采用共沉淀法制备磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子,并通过单因素实验优化制备工艺。结果表明,制备Fe_3O_4纳米粒子的优化工艺参数为:Fe~(2+)与Fe~(3+)浓度比为1.00∶1.50、铁盐浓度为0.30 mol·L~(-1)、反应温度为60℃、 NaOH溶液的浓度为0.25 mol·L~(-1)。该条件下,Fe_3O_4纳米粒子形貌为球形,平均粒径为65.15 nm,饱和磁强度为63.5 emu·g~(-1)。     

微纳米气泡催化氧化强化污泥减量及脱水性能研究

以FeSO_4为催化剂,耦合空气微纳米气泡或臭氧微纳米气泡处理污泥,分析了两种气源条件下污泥干重减量效果及污泥脱水性的变化。结果表明,反应时间85 min,处理温度30℃,pH=3,Fe⁽²⁺⁾浓度2 mmol/L的最佳工艺条件下,空气微纳米气泡处理后污泥干重减少率达38.56%;臭氧微纳米气泡处理污泥干重减少率达44.88%,此时污泥脱水CST值降低率分别为66.57%和72.37%,污泥VSS/TSS值分别降至0.615和0.57,污泥稳定性提升。污泥减量效果和脱水性能提升的原因在于微纳米气泡的高级氧化能力和类芬顿反应的形成。     

微波诱导Fe3O4/AC催化氧化降解邻苯二甲酸二甲酯

为了有效地提高活性炭在微波场中的催化活性和分离性,采用化学共沉淀法制备了磁性四氧化三铁/活性炭（Fe₃O₄/AC）催化剂,并结合微波辐射技术用于催化氧化降解水中邻苯二甲酸二甲酯（DMP）。利用BET、扫描电镜/能谱（SEM/EDS）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、红外光谱（FTIR）和振动样品磁强计（VSM）等手段对催化剂的微观结构、形貌和磁性能进行了表征。研究了不同反应体系对DMP的降解率及反应动力学的影响,探讨了催化剂用量、微波辐射功率和溶液初始pH等因素对微波诱导Fe₃O₄/AC催化氧化降解DMP的影响,考察了催化剂的重复使用性能。结果表明,所制备的铁氧化物主要以Fe₃O₄为主,并已成功负载于活性炭上。Fe₃O₄/AC具有超顺磁性,饱和磁化强度为21.2emu/g,可通过外加磁场作用快速地从溶液中分离出来。微波诱导催化反应体系对DMP的降解率大于单独吸附或单纯微波辐射反应体系,且反应速率均符合一级反应动力学。催化剂用量越多,降解率越高;微波辐射功率的增加可以提高降解效率;溶液初始pH对DMP的降解率影响非常显著,随着pH的增大,降解率明显提高。Fe₃O₄/AC具备良好的催化活性及稳定性,循环使用5次后DMP的降解率仍保持在83.5%。通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析,推断DMP在微波诱导Fe₃O₄/AC催化体系中的降解主要包括水解、异构化、羟基化、甲酸甲酯基的脱落和苯环三取代及苯环开环等5个途径。     

纳米Fe3O4的合成及表面改性

在对合成纳米Fe3O4颗粒的最适宜反应条件进行探讨的基础上,通过正交实验得到了柠檬酸钠表面改性合成纳米Fe3O4颗粒的最适宜条件可以制得粒径为30～40nm的Fe3O4颗粒。通过红外光谱仪、透射电子显微镜证明合成产物为纳米Fe3O4颗粒,且粒径均匀,分散性好。     

微纳米气泡对实际烧结烟气中NO_X和SO_2催化氧化吸收的研究

前人研究表明利用微纳米气泡发生器将水、空气和NO混合产生微纳米气泡气液体系用于NO吸收的效率很好,在此基础上研究微纳米气液分散体系对实际烧结烟气是否也能达到良好的吸收效果。结果表明,1.00 g烧结料与1.23 g NaNO_2燃烧产生的烧结烟气经微纳米气泡机在进水pH=5的条件下,NO_X的吸收效率可以达到59.3%,SO_2几乎全部被吸收。在水相中加入Mn⁽²⁺⁾且其摩尔浓度为2 mmol/L时,NO_X的吸收效率能达到71.7%。而聚氯乙烯塑料的添加则会对NO_X的吸收效率造成反向影响。     

H_2O_2氧化燃煤烟气中NO的研究现状与展望

NO氧化是燃煤烟气硫、氮联合脱除的关键,H_2O_2常被应用于氧化烟气中的NO。对Fenton/类Fenton体系、UV/H_2O_2体系、H_2O_2热分解体系及其他H_2O_2氧化体系等4种常用的氧化体系的研究现状进行了总结,并分析了各种技术优缺点。对H_2O_2氧化NO技术提出展望：可以采用调控体系反应路径的方法以保证氧化性自由基生成及有效利用,进一步突破NO与液相体系的传质速率的限制,开发经济高效的尾部硫氮协同吸收技术、产物高值化转化及利用技术。     

熔盐法制备Fe_2O_3-ATP及零价汞催化氧化性能研究

采用熔盐法合成特殊网状结构的氧化铁改性凹凸棒土催化剂(Fe_2O_3-ATP),在模拟烟气条件下考察了100²60℃催化剂的Hg260℃催化剂的Hg⁰氧化性能。结果表明,220℃下,Fe_2O_3-ATP的Hg0氧化性能。结果表明,220℃下,Fe_2O_3-ATP的Hg⁰氧化效率为90.30%。此外,烟气成分对于Hg0氧化效率为90.30%。此外,烟气成分对于Hg⁰氧化影响较大,Cl2是促进Hg0氧化影响较大,Cl2是促进Hg⁰氧化最有效的烟气成分。     

熔盐法制备Fe_2O_3-ATP及零价汞催化氧化性能研究

采用熔盐法合成特殊网状结构的氧化铁改性凹凸棒土催化剂(Fe_2O_3-ATP),在模拟烟气条件下考察了100~260℃催化剂的Hg~0氧化性能。结果表明,220℃下,Fe_2O_3-ATP的Hg~0氧化效率为90.30%。此外,烟气成分对于Hg~0氧化影响较大,Cl2是促进Hg~0氧化最有效的烟气成分。     

应用催化氧化催化剂脱除烟气中NO的研究进展

如何控制减少氮氧化物的产生排放已成为当今中国空气污染治理的主要内容。本文简要分析了燃烧过程控制技术,针对目前国内外较为关注的烟气NOx脱除工艺进行了优缺点两方面的分析比较。综述了催化氧化NO催化剂的研究进展：分子筛及其负载型催化剂由于其低温活性较低,目前研究较少;活性炭类的研究主要集中在改性以及新型炭材料的制备;贵金属类催化活性较好,但是成本过高限制了其工业化;金属氧化物类由于具有较高的催化活性,明显的价格优势,已经成为目前国内外催化剂研究的重点;将新材料以及废物应用于NO的氧化近几年吸引了越来越多的目光。     

Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能研究

研究了Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能,分别考察了在不同反应温度、不同铁钴氧化物负载量和不同焙烧温度下尾氯脱氢性能,并采用XRD、SEM、FTIR和BET等手段对催化剂进行表征。结果表明,Fe_2O_3和Co_3O_4是催化剂的主要活性组分,在催化剂用量为0.5 g,Fe_2O_3负载量为2.0%,Co_3O_4负载量为1.2%,400℃焙烧和150℃反应温度下,催化剂表现出较好的脱氢性能,H_2转换率为96%,且总体上H_2-Cl_2反应选择性>H_2-O_2反应选择性。     

Fe2+液相催化氧化脱除烟气中SO2

提出了一种烟气脱硫新工艺。实验选用水作脱硫剂 ,在只以Fe为催化剂的条件下进行。加入吸收液槽中的铁屑可与脱硫产生的稀硫酸进行反应 ,不仅可维持较高的吸收液pH值 ,而且产生的Fe2 + 引发了液相催化氧化SO2 反应。连续运行实验结果表明脱硫过程在不同阶段分别受SO2 溶解、Fe2 + 液相催化氧化SO2 反应、气相中SO2 扩散和铁屑与酸反应控制。吸收液中Fe2 + 质量浓度的变化和初始Fe2 + 质量浓度对脱硫率及吸收液pH值影响显示 ,可直接由清水制取高浓度硫酸亚铁溶液。实验还调查了SO2 入口质量浓度、液气比、空塔气速和吸收温度对脱硫率和吸收液pH值的影响     

燃煤烟气条件下锰铈基催化剂对邻二甲苯催化氧化

燃煤烟气中有机污染物的排放逐渐引起重视。锰铈（MnCe）基催化剂被认为是一种低温高效、低成本的可应用于燃煤烟气污染物脱除的催化剂。本文通过浸渍法制备了MnCe基催化剂,通过物理化学表征和烟气模拟台架实验,研究了MnCe基催化剂配比、反应工况、烟气复杂组分（H₂O、SO₂、NH₃、NO）以及典型污染物脱除过程（Hg⁰和NO催化转化）对催化脱除烟气中邻二甲苯行为的影响和规律。实验结果表明,Mn和Ce摩尔比为6∶4时催化剂脱除邻二甲苯效率良好。反应空速和MnCe负载量在低温下对催化脱除效率影响显著。烟气中H₂O、SO₂、NH₃、NO等组分对催化产生抑制作用,但抑制程度与作用机理具有显著差异。MnCe基催化剂对烟气SCR脱硝与Hg⁰催化氧化皆具有较高效率,且受烟气中邻二甲苯影响较小;但受SCR气氛与Hg⁰抑制,邻二甲苯催化脱除反应效率明显降低。