UV/H2O2降解三氯生动力学及反应机理

为考察紫外催化过氧化氢工艺降解三氯生的降解效能,利用动力学模型对三氯生的表观降解速率进行模拟.考察氧化剂投加量、三氯生浓度、NOM质量浓度和p H对三氯生降解速率的影响.结果表明,H_2O_2的投加量小于1 mmol/L时,三氯生的降解速率随H_2O_2浓度的增加而增加,而当H_2O_2的投加量大于1 mmol/L时,由于H_2O_2对HO·的捕获作用增强,三氯生的降解速率随H_2O_2投加量的增加而降低.当三氯生的初始浓度增加时,体系中HO·的稳态浓度随之降低,导致三氯生降解的表观速率降低.体系中存在NOM时,三氯生的降解速率显著降低,主要是由于NOM能够与三氯生竞争光子和HO·.三氯生去质子化后更快地被UV/H_2O_2降解,其去质子化形态的摩尔吸光系数变大,而且其与HO·的二级反应速率更快.通过LC/MS-MS检测UV/H_2O_2氧化TCS得到6种产物,推测TCS的降解途径主要是通过脱氯反应和羟基化反应.     

US-Fenton法处理电厂锅炉酸洗废液的实验研究

为了有效处理电厂锅炉乙二胺四乙酸酸洗废液.文中使用超声波与芬顿(Fenton)试剂联合对电厂锅炉EDTA酸洗废水进行处理,采用化学需氧量(COD)降解率为评价指标,考查US-Fenton法对电厂锅炉酸洗废液的处理效果.利用可生化性BOD/COD为评价指标,考查了在处理过程中酸洗废液可生化性的变化.研究结果表明:在正交实验中确定的各因素影响程度的大小关系为Fe~(2+)投加量H_2O_2投加量溶液的pH=反应温度T反应时间t功率P;单因素实验中确定的最佳反应条件为Fe~(2+)投加量为6.75mg·L~(-1),H_2O_2投加量为0.82mL·L~(-1),pH值为2.5,温度为38℃,反应时间为75min,超声功率为80 W,COD的最佳降解率为57.2%.经过处理后电厂锅炉EDTA酸洗废液的COD从38 495mg·L-1降至16 475mg·L~(-1),可生化性从不足0.1上升至0.32.     

UV/H_2O_2法深度处理焦化废水的研究

焦化厂生物和混凝处理出水中残留的有机物制约了其安全排放,故有必要研究其深度处理技术.以某焦化废水处理厂尾水为研究对象,用UV/H_2O_2法对其进行处理.采用单因素和正交实验的方法考察了光源距离、H_2O_2浓度、pH值和温度对色度、TOC和UV254去除率的影响.正交实验结果表明,对TOC去除率影响顺序为光源距离温度pHH_2O_2浓度.两种方法确定的最佳条件一致,即距光源距离为4cm、H_2O_2浓度为24mmol/L,温度40℃,pH为5,光照反应时间为2h,TOC、色度和UV_(254)去除率分别为68.76%,97.76%和96.84%.TOC降解符合一级反应动力学.经UV/H_2O_2处理后,焦化废水尾水中一些难以生物降解的有机物得到了部分或完全去除.     

Fenton法处理印染废水的特性及动力学研究

针对印染废水水质复杂、处理难度高的问题,研究采用Fenton法对印染废水进行处理.考察pH、Fe~(2+)投加量、H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比、反应时间等因素对污染物去除率的影响,分析污染物质官能团的变化,建立污染物降解动力学模型.结果表明:在pH值为2.5、Fe~(2+)投加量为5 mmol、H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比为4、反应时间为50 min时,污染物去除效果最好,色度、TOC、COD和氨氮的去除率可达99.8%、85.11%、90.69%和66.63%;通过分析UV-vis吸收谱图、HPLC谱图、GC-MS谱图的变化,证明发色官能团被氧化降解.建立了底物降解速率与底物浓度、H_2O_2浓度和Fe~(2+)浓度相关的催化降解动力学模型,其中底物浓度的反应分级数(m=0.265)高于Fe~(2+)的反应分级数(q=-1.48),表明底物浓度对Fenton的氧化降解过程影响较大.     

4-氨基安替比林Cu~(2+)配合物的合成及其催化染料降解

合成对苯二甲醛双缩4-氨基安替比林(L1),研究其与CuCl_2的配位反应。发现Cu~(2+)催化L1的分解,得到4-氨基安替比林(L)的Cu配合物CuCl_2L·3H_2O,推测可能的分解机理。利用分光光度法考察CuCl_2L·3H_2O催化酸性蓝9的降解过程,发现配合物能有效催化酸性蓝9的降解,降解过程符合酶促特性,6h后降解率达到80%。利用HPLC法测定了降解产物,发现降解产物有马来酸。推测可能的降解机理和催化机理,为开发新的染料废水的有效治理技术提供参考。     

掺硼α-FeOOH催化降解甲基橙研究

采用空气氧化法合成分散性较好掺硼的α-FeOOH,并用XRD、SEM、FT-IR等手段进行表征,并以掺硼α-FeOOH为Fenton氧化法的铁源,在H_2O_2存在下对甲基橙(MO)溶液进行处理,并与零掺杂的α-FeOOH进行比较,研究pH值,温度,催化剂用量,H_2O_2用量对降解率的影响.结果表明:当硼铁的质量比为0.02,甲基橙质量浓度为50 mg/L时在pH=2.43,温度80℃,H_2O_2浓度为3.2 mol/L,催化剂掺硼α-FeOOH的质量浓度为3.665 g/L下催化剂达到了最好降解效果,降解率为99.6%,零掺杂的α-FeOOH在同等条件下降解率只到达了75%.掺硼的α-FeOOH比零掺杂的α-FeOOH有较高的降解率,稳定性较好,重复利用性较好.在催化过程中,发挥主要作用的·OH由均相催化反应和非均相的表面催化两部分提供,通过对催化降解体系溶液中铁离子的测定,铁离子的最高质量浓度为0.148 g/L.结果表明催化剂在降解过程中可能发挥重要作用的是非均相的表面铁循环催化.     

Fe~(2+)催化H_2O_2/Na_2S_2O_8氧化降解水中黄腐酸

利用Fe~(2+)催化H_2O_2或Na_2S_2O_8降解水中的黄腐酸,研究了诸因素(处理剂加量、pH和温度)对黄腐酸降解的影响。黄腐酸溶液颜色和TOC的去除,紫外区光吸收强度的降低都表明H_2O_2/Fe~(2+)体系对黄腐酸具有良好的降解效果;在pH=3.0、H_2O_2为400mg·L~(-1)、H_2O_2与Fe~(2+)物质的量的比为10∶1的条件下,处理100mg·L~(-1)黄腐酸溶液120 min,TOC去除率达到88.4%。Na_2S_2O_8/Fe~(2+)降解结果表明:在pH=3.0、Na_2S_2O_8为2 000mg·L~(-1),Fe~(2+)为5mmol·L~(-1),温度为50℃条件下处理100 mg·L~(-1)黄腐酸水样240min,TOC去除率为55.9%。分析降解效果和试剂成本可知,H_2O_2/Fe~(2+)法降解水中黄腐酸优于Na_2S_2O_8/Fe~(2+)法。     

改性钯阴极电-芬顿法降解菲那西汀模拟废水

为提高对菲那西汀制药废水的处理效果,采用钛盐光度法、电子顺磁共振法(ESR)和重铬酸钾滴定法等方法对不同电极在电-芬顿法中H_2O_2产量、·OH生成量和化学需氧量(COD)的影响,并且考察降解菲那西汀的最佳反应条件。结果表明:在电流密度=2.5 mA/cm~2、[Fe~(2+)]=0.10 mmol/L、pH值=3和[Na_2SO_4]=0.1 mol/L的操作条件下,H_2O_2的质量浓度达最大值为6.91 mg/L;改性后的电极比未改性电极具有更高的DMPO-OH相应电流,同时可产生更多的羟基自由基(·OH);经120 min电催化处理后,PNT的去除率达到了81.2%;电-芬顿降解菲那西汀过程符合降解一级反应动力学,动力学常数为0.049 3。该结果验证了该电极可以显著提高菲那西汀的降解效能、提升H_2O_2和·OH产率、缩短反应时间。     

UV/H_2O_2工艺降解饮用水中有机微污染物研究进展

UV/H_2O_2高级氧化工艺凭借高效、安全、成本低廉等优点,在处理含有机微污染物饮用水领域得到了广泛关注,对其反应机理、现存问题进行研究,有助于深入了解影响UV/H_2O_2高级氧化工艺有效性的因素,充分发挥其在饮用水处理领域的作用。文章介绍了UV/H_2O_2工艺降解有机物的基本原理,概述了UV、天然有机物浓度、溶液pH值、H_2O_2初始浓度、目标物初始浓度和水溶液中无机阴离子等因素对UV/H_2O_2工艺降解有机微污染物的影响,对UV/H_2O_2工艺转化产物问题、运行成本问题等现状进行了分析,对未来UV/H_2O_2工艺降解有机微污染物的研究重点进行了展望。     

FeCoMg复合氧化物-硅藻土复合材料芬顿降解亚甲基蓝效能研究

文中利用我国东北地区优质的硅藻土,对硅藻土原土经碱浸水洗处理后,与FeCoMg复合氧化物高温煅烧形成FeCoMg复合氧化物-硅藻土复合材料,在Fenton反应体系下,研究对亚甲基蓝的吸附、降解效能.本文研究了反应时间、H_(2)O_(2)浓度、复合硅藻土投加量等因素对亚甲基蓝降解效能的影响.研究表明复合硅藻土对亚甲基蓝吸附降解的最佳工艺条件为:pH值呈中性,复合材料的加入量为4 g/L,H_(2)O_(2)的加入量为0.2 mL,在反应4小时后亚甲基蓝的去除率可达98.3%.     

氨基磺酸系高效减水剂的助磨性能研究

以对氨基苯磺酸、苯酚、甲醛为主要原料,采用碱性合成线路制备了具有助磨效果的氨基磺酸系高效减水剂,系统地研究了单体比例、单体浓度、交联剂用量、反应体系初始pH值、反应时间和反应温度等因素对助剂助磨效果的影响。结果表明:所制备的减水剂对石英、滑石和锆英石等陶瓷硬质原料具有比较明显的助磨效果,优于传统的工业助磨剂。较佳的制备工艺为:对氨基苯磺酸∶苯酚∶甲醛=1∶2∶9(摩尔比);反应初始pH值为8.0,对氨基苯磺酸浓度为0.4mol·L-1,反应时间为3.5h左右;反应温度为95℃左右。     

MnFe_2O_4、UV、H_2O_2协同光催化性能研究

采用MnFe_2O_4作为光催化剂,以1,2,4—酸模拟废水为处理对象,研究MnFe_2O_4、UV、H_2O_2协同进行非均相催化氧化降解废水的效果。H_2O_2、UV、MnFe_2O_4三者单独催化降解的效率较低。当三者协同催化废水时,最佳催化条件为:UV催化时间需100 min,催化剂用量需0.002 g/mL,废水为酸性。在最佳催化条件下,废水降解率提升了20%,且能耗低于传统的Fenton处理方法,返色现象消失。     

微波辅助催化湿式氧化间歇式处理高浓度对硝基酚废水的实验研究

将微波与催化湿式氧化技术相结合,以载铜活性炭为催化剂,间歇式处理高浓度对硝基酚废水.实验结果表明,对于初始浓度为1000mg·L-1的高浓度对硝基酚废水,最佳反应条件为固液比1∶1、空气量160mL·min-1和微波功率234W.在最佳条件下,废水中对硝基酚去除率为75%.气质谱分析对硝基酚中间降解产物为苯酚和羟基氧化物等.     

PVDF/Fe3+催化膜催化H2O2降解染料橙黄Ⅳ

采用浸没沉淀相转移法制备了PVDF/Fe~(3+)催化膜。以橙黄Ⅳ为研究对象,探索了H_2O_2浓度、pH、温度、橙黄Ⅳ浓度、催化剂量等因素对催化反应速率的影响。结果表明,H_2O_2的初始浓度越高,反应速率越快,反应遵循一级反应动力学,反应速率常数与H_2O_2浓度具有良好的相关性。在pH值3.1～5.2的范围内,催化剂能有效地降解橙黄Ⅳ。随着温度升高,反应速率加快,反应的活化能为38.86 kJ·mol~(-1)。随着橙黄Ⅳ的初始浓度的增加,脱色率有所下降,但总体影响不大。随着催化剂投量的增加,橙黄Ⅳ的脱色率明显提高。反应中的活性物种是羟基自由基和高价态铁共存。     

4-氨基偶氮苯的分光光度法测定

研究了邻甲氧基苯酚分光光度法测定4-氨基偶氮苯方法的可行性。通过对显色过程中重氮化反应的酸度、时间及氨基磺酸铵用量,偶合反应的介质pH值、温度、稳定时间等影响因素的研究,确定了测定的最佳条件为:在室温下,4-氨基偶氮苯和亚硝酸钠在pH值为2.56时,反应生成重氮盐;在pH值为10.25时,重氮盐与邻甲氧基苯酚偶联显色,重氮化反应时间为30min,显色效果最佳。在优化条件下,在1～50mg.L-1范围内,偶合产物在最大吸收波长505.5nm处吸光值的增加与4-氨基偶氮苯浓度的增加呈良好的线性关系,检出限为(3σ)3mg.L-1。该方法操作简单易行,可有效地应用于4-氨基偶氮苯的快速检测。     

基于g-C_3N_4-CeO_2复合材料的电化学生物传感器

分别采用高温煅烧法和水热合成法制备g-C_3N_4材料和g-C_3N_4-CeO_2复合材料.采用傅里叶红外光谱仪(FTIR),X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料进行表征.将g-C_3N_4-CeO_2和辣根过氧化物酶(HRP)混合修饰于玻碳电极表面后,再进行电化学聚合氯金酸,构建一种新型的用于检测过氧化氢(H_2O_2)的电化学Au/g-C_3N_4-CeO_2-HRP/GCE生物传感器.实验结果表明:该传感器对H_2O_2有较好的催化响应,在H_2O_2浓度1. 0×10-5～4. 6×10-3mol/L的范围内该传感器的响应电流与浓度呈现良好的线性关系,检出限为2. 6μmol/L(S/N=3).该传感器还应用于对实际水样的检测,其加标回收率为98. 4%～101. 2%.因此,g-C_3N_4-CeO_2复合材料在电化学传感器方面有着潜在的应用前景.     

空气消毒剂过氧乙酸含量的酶催化光度法测定

过氧乙酸(PAcA)室内作消毒剂时,在空气中的含量很低,用通常的化学分析方法很难检测到.通过用过氧乙酸以喷雾法和熏蒸法进行空气消毒,用气体吸收管现场采样,以酶催化分光光度法测定室内环境中的微量过氧乙酸消毒剂的含量.实验证明:PAcA在辣根过氧化物酶(HRP)催化作用下,当磷酸盐缓冲液存在时能和苯酚、4-氨基安替比林发生Trinder反应.与过氧化氢的酶催化分光光度法相似,35℃生成的醌式染料30 min显色完全,在505nm处有最大吸收,对应该波长的吸光系数为12.72L/(mmol·cm),测量过氧化物的工作曲线的线性回归方程为A=0.003 8 12.72 c(μmol·L-1),线性相关系数ρ＞0.99,溶液组分(PAcA H2O2)的检出浓度为3.09μmol·L-1,对应25 mL过氧化物检出限为7.73 nmol,过氧乙酸的检出限为0.235μg,发展了一种过氧乙酸痕量分析的简便、准确和灵敏的酶促反应显色方法.     

新型PW杂多酸合成及处理甲基橙废液的应用研究

PW杂多酸具有良好的化学特性,被广泛的应用于化工催化合成、氧化等多个领域。采用水热合成法合成出一种具有新奇三维空间结构的PW杂多酸(C_2H_9N_2)_4(C_2H_(10)N_2)[Co_3W_4P_4O_(28)],对其进行结构表征。用H_2O_2对其进行敏化,采用500 W的氙灯照射,催化处理甲基橙模拟废液。对甲基橙溶液的初始浓度,溶液p H及PW杂多酸用量进行优化。实验发现,当甲基橙溶液的浓度为10 mg/L,PW杂多酸用量为2 g/L,pH为1时,甲基橙的降解率达到最大值,为78.32%,具有一定的工业研究价值。     

纳米Fe_3O_4/超支化聚合物制备及性能

为了提高纳米Fe_3O_4的分散性,以马来酸酐改性超支化聚合物(简称超支化物)为模板,采用原位共沉淀法制备纳米Fe_3O_4/超支化物(Fe_3O_4/HB),并将Fe_3O_4/HB应用于催化双氧水降解染料。分析了铁盐比例(nFe2+∶nFe3+)、超支化物与FeCl2质量比(mHB∶mFeCl2)、吸附配位反应时间和共沉淀反应pH值对纳米Fe_3O_4粒径的影响,并对纳米Fe_3O_4/HB催化降解性能进行了测试。结果表明:纳米Fe_3O_4/HB制备的优化条件为:nFe2+∶nFe3+为1∶1.8,mHB∶mFeCl2为7.5∶1,吸附配位反应时间4h,共沉淀反应pH值为11,所得纳米Fe_3O_4平均粒径为116.3nm。Fe_3O_4/HB在中性条件下催化双氧水降解活性KN-G 60min,其降解率可达到99.8%。相比于无超支化物为模板制备的纳米Fe_3O_4,实验所得纳米Fe_3O_4粒径小,分散性和催化降解性能明显提高。     

纳米CuFe2O4活化过一硫酸盐降解诺氟沙星性能

为研究使用过一硫酸盐(PMS)的高级氧化技术去除水体中微量有机污染物的高效可行方法,通过柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备纳米CuFe_2O_4材料,以其为非均相催化剂,探究CuFe_2O_4/PMS体系对诺氟沙星(NFX)的降解性能.采用X射线衍射仪、电子透射显微镜、BET手段对材料进行表征,考察煅烧温度对纳米CuFe_2O_4结构及催化性能的影响,并试验纳米CuFe_2O_4的重复使用性和稳定性.探讨纳米CuFe_2O_4投加量、PMS浓度、溶液初始pH对CuFe_2O_4/PMS体系降解NFX性能的影响,并探究该体系的氧化活性物种及降解机理.结果表明:制备纳米CuFe_2O_4的最佳煅烧温度为400℃,该温度下纳米CuFe_2O_4晶型较好,比表面积较大,且表现出较高的催化活性;在纳米CuFe_2O_4/PMS体系中,控制NFX初始质量浓度为5 mg/L,最适宜的反应条件为:纳米CuFe_2O_4投加量为0.1 g/L、PMS浓度为0.5 mmol/L、初始溶液pH为9.5,该条件下反应30 min后NFX的去除率高达99%;纳米CuFe_2O_4能有效活化PMS生成·OH和SO_4~-·,SO_4~-·是实现NFX快速降解的主要活性物种.