Fe-Zn-Al-柱撑蒙脱石催化剂的制备及其降解酸性橙Ⅱ性能

以铁为活性组分,钙基蒙脱石为载体,分别采用传统法、超声和微波辅助法制备了Fe-Zn-Al-柱撑蒙脱石(Fe-Zn-Al-Mt)系列催化剂。表征了催化剂的结构和表面性能,研究了不同Fe/Zn摩尔比、焙烧温度以及制备方法对催化剂性能的影响;并将该催化剂用于催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)降解酸性橙II(OII)染料废水。结果表明:采用Fe/Zn摩尔比为3/7、焙烧温度为500℃、微波辅助制备的Fe-Zn-Al-Mt催化剂在蒙脱石表面形成更多的活性组分(Zn Fe2O_4纳米粒子),用于CWPO降解OII染料废水时效果最佳,其中色度和化学需氧量(COD)去除率可分别高达99.9%和79.7%,Fe离子溶出量仅为0.27 mg/L。此外,微波辅助制备的Fe-Zn-Al(3/7)-Mt催化剂重复使用5次,均能使废水褪色,COD去除率仅降低了3.1%,总Fe离子溶出仅为0.42 mg/L。表明Fe-Zn-Al-Mt催化剂用于降解OII染料废水时具有较高的催化活性和稳定性。     

Fe,Ce,Al-MMT催化剂制备及其性能研究

为解决催化剂制备耗水量大的问题,以钠基蒙脱土为载体,通过聚阳离子交换法在不同分散介质(水、乙醇)中制备铁,铈,铝-柱撑蒙脱土催化剂(Fe, Ce, Al-MMT)。以催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)降解苯酚废水的COD去除率和Fe离子溶出量来评价催化剂的活性及稳定性,采用XRD、N_2吸附-脱附和SEM等表征技术分析催化剂的微观形貌和结构,并借助自由基捕获实验探究CWPO反应机理。结果表明:与水溶液中制备的催化剂相比,在乙醇中制备的Fe, Ce, Al-MMT(25%EtOH)具有更高的层间距(d_(001)为2.649 nm)、更大的比表面积(181.2 m~2/g)、活性组分分散更均匀。因此表现出更高的催化活性,对苯酚废水的COD去除率高达94.48%。Fe, Ce, Al-MMT(25%EtOH)催化剂具有良好的稳定性,在5次催化循环后COD去除率仅下降6%,活性组分Fe离子溶出量仅为0.047 3 mg/L。     

Fe/ZSM-5分子筛催化剂催化湿式过氧化氢氧化处理间甲酚废水的研究

采用等体积浸渍法制备Fe/ZSM-5催化剂,并用于催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)反应处理间甲酚模型废水。结果表明,Fe的负载量为1%时催化活性和稳定性最优; 3.0-F/Z-5催化剂在高温下催化活性的提高主要是溶出Fe的均相催化作用。利用BET、XRD、UV-Vis DR和NH3-TPD对催化剂进行表征并分析其构效关系。结果表明,ZSM-5负载Fe后比表面积减小、5 nm孔减少,说明部分氧化铁在分子筛孔道或表面发生沉积; Fe物种在ZSM-5表面分散均匀;催化剂活性位点为弱酸中心和小尺寸氧化铁颗粒协同作用。     

Fe/AC湿式催化过氧化氢氧化法处理印染废水的研究

以商品活性炭为原料,先用稀盐酸浸泡预处理,然后采用浸渍—微波法制备了负载型Fe/AC催化剂,对酸性品红模拟印染废水进行催化湿式过氧化氢氧化处理(CWPO),研究处理工艺条件对Fe/AC催化活性的影响.结果表明,对商品活性炭进行预处理能显著提高Fe/AC的催化活性,同时Fe/AC的CWPO工艺对酸性品红的脱色效果优于其吸...     

CWAO法处理噻螨酮生产废水的催化剂研究

以过渡金属氧化物CuO为主活性组分,通过加入第二活性组分MnO2和掺人电子助剂La2O3,研制出适用于催化湿式氧化(CWAO)法处理噻螨酮生产过程中产生的高浓度有机废水(CODcr 15 730 mf/L)的复合催化剂.考察了浸渍液中各组分浓度、焙烧温度和焙烧时间等制备条件对催化剂的催化活性和稳定性的影响.确定了最佳制备条件.试验结果表明,该复合催化剂在处理此种有机废水时表现出较好的催化活性和稳定性.在230℃,氧气分压为2.5 MPa和pH为7.3的条件下,催化湿式氧化该废水,在120 min内,CODCr去除率达到96.1%,而在相同条件下未加催化剂的湿式氧化CODCr去除率只有50.3%.     

负载Cu-Co纳米氧化物高效催化氧化水合肼研究

催化湿式过氧化氢技术(CWPO)以廉价易得的H2O2作为氧化剂,不仅可以使反应在常温常压下进行,而且H2O2分解产生的羟基自由基OH·具有很强的氧化能力,能氧化绝大多数有机物,且氧化速度较快,是处理难降解物质的重要方法之一。催化剂是催化湿式过氧化氢技术的关键,研究和开发新型高效稳定的催化剂,对于催化湿式过氧化氢技术在废水处理领域的推广应用更是至关重要。本文以肼废水为处理对象,探讨了负载型催化剂在CWPO工艺中对肼废水的催化降解活性。采用浸渍法分别制备Cu O-γ/Al2O3催化剂和钴改性Cu O-Co3O4-γ/Al2O3催化剂在CWPO工艺中对高COD的肼废水的催化降解活性进行对比。相较于Cu O-γ/Al2O3,含Co的催化剂在催化降解水合肼废水上具有更高的催化活性和稳定性。在反应温度60℃,起始p H=8.0,3 m L/L的H2O2的条件下,5%Cu O-0.5%Co3O4-γ/Al2O3催化剂催化降解40 min后COD的去除率达到91.5%。该纳米催化剂能够广泛运用于环境污染物处理上。     

湿式催化氧化染料废水催化剂制备研究

以锂硅粉为载体,硝酸铁为活性组分,模拟染料废水酸性红88为研究对象,开展湿式催化氧化催化剂制备研究。催化剂最佳制备条件为:浸渍时间为2 h,焙烧温度为400℃,焙烧时间为180 min,在此条件下制备的催化剂对AR88模拟废水的去除率达到95%。对制备的催化剂进行BET分析发现,催化剂的催化活性与比表面积和材料吸附特性有关,为使催化剂表面金属氧化物的热分解完全并形成成熟的晶体,在催化剂的制备过程中应该选择合适的焙烧温度、焙烧时间。     

铈掺杂改性高炉渣降解模拟染料废水的应用研究

以含钛高炉渣为催化载体,采用浸渍法制备了Ce4+掺杂的负载型催化剂Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-A12O3,通过其在CWPO工艺中对模拟染料废水的处理效果来研究催化剂的催化活性,确定了催化剂的最佳制备工艺,并通过XRF、XRD、BET、SEM等手段解释了催化剂的催化机理.研究结果表明:当Ce4+掺杂量为1.2wt%、350 ℃焙烧2 h时,催化剂Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-A12O3具有最大的催化活性,这归因于Ce4+掺杂后,催化剂中的活性组分TiO2颗粒得到细化.     

催化湿式氧化降解甲基橙废水催化剂的制备与活性研究

以γ-Al2O3为载体,Fe、Mn、Cu和Zn的硝酸盐为活性组分的前驱物,采用浸渍焙烧法制备了负载型催化剂,并分别以H2O2和NaClO为氧化剂,对比了在常温常压条件下催化湿式氧化工艺中处理甲基橙AO52模拟废水的效果,考察了各种条件对催化剂活性的影响。结果表明,Fe2O3/γ-Al2O3表现出较好的催化活性和稳定性,H2O2为适宜的氧化剂;以100 mmol·L-1的Fe(NO3)3溶液浸渍15 h,烘干后在350℃焙烧3 h,得到兼具活性与稳定性的Fe2O3/γ-Al2O3催化剂;当Fe2O3/γ-Al2O3和H2O2投加量分别为30和1.65 g·L-1时,处理4 h后,废水的脱色率、COD去除率和TOC去除率最高分别达88.21%、78.57%和83.20%。     

过渡金属对Pt/SiC催化剂上CO氧化性能的影响

以SiC为载体、Pt为活性组分、过渡金属Fe、Co和Ni为助剂,采用浸渍法制备CO氧化催化剂。考察浸渍方法、助剂及其负载量、空速和催化剂焙烧温度等对Pt/SiC催化剂性能的影响。结果表明,助剂的加入提高了活性组分Pt在载体表面的分散度,并产生一定的相互作用,从而提高了催化剂活性,其中,铁助剂的助催化效果较好。共浸渍法制备的催化剂的催化活性优于分步浸渍法,Pt-Fe/SiC催化剂制备中焙烧温度500 ℃时,催化剂活性较佳,适量Fe助剂的添加能够显著提高Pt/SiC催化剂的活性。     

催化湿式氧化高浓度十二烷基苯磺酸钠废水催化剂的研究

以过渡金属氧化物CuO为主活性组分通过对Co3O4的复合和掺入电子助剂CeO2的考察,研制出适用于催化湿式氧化处理高浓度十二烷基苯磺酸钠(SDBS)废水的复合催化剂。考察了各组分浸渍液浓度、焙烧温度和焙烧时间等制备条件对催化剂的催化活性和稳定性的影响,确定了最佳制备条件。结果表明制备的催化剂在合适的条件使CODCr去除率达到88.4%。     

湿式催化过氧化氢氧化技术综述

湿式催化过氧化氢氧化技术(CWPO)是一种高效处理难降解有毒有害废水的技术,具有反应条件温和、经济环保、无须外能辅助等优点,在印染、农药、医药等领域具有很好的应用前景和极大的推广价值。综述了湿式催化过氧化氢氧化技术的反应机理、催化剂选择及催化剂活性和稳定性问题解决的途径。     

催化湿式氧化法处理高浓度染料废水的研究

通过共沉淀法制备了Co-Zn复合氧化物催化剂,用于催化湿式氧化处理高浓度分散红玉染料废水.结果表明,在400℃焙烧制得的Co-Zn摩尔比为1:1的催化剂氧化活性较高,当分散红玉染料废水的COD为10000mg/L、反应温度为150℃、反应压力1.0～1.2MPa时,反应60分钟,COD去除率达到80%.     

非均相湿式过氧化氢氧化H-酸废水的研究

为研究催化剂对湿式过氧化氢氧化印染废水效果的影响,采用共沉淀法制备了TiO2-CeO2催化剂,并用浸渍法制备了不同铁负载量的Fe/TiO2-CeO2系列催化剂。以过氧化氢湿式催化氧化法处理COD=10 125 mg/L的H-酸模拟印染废水,结果表明:以TiO2-CeO2催化剂处理水样,当催化剂质量浓度为4 g/L,n(Ti)∶n(Ce)=9∶1,水样初始pH=5,反应温度80℃,反应时间2 h,COD去除率达44.3%;以Fe/TiO2-CeO2处理水样,当催化剂质量浓度为4 g/L,n(Ti)∶n(Ce)=9∶1,w(Fe)=2.0%,在水样初始pH=5,反应温度100℃,反应时间1.5 h的条件下,COD去除率可达86.9%。     

铁基生物炭CWPO法处理酸性品红染料废水

为提高生物炭对染料废水的去除效果,以向日葵秸秆为原料,H₃PO₄为活化剂,浸渍质量比m(秸秆)/m(H₃PO₄)为1∶1和1∶2,一步活化法制备生物炭(BC),使用初始浸渍法制备铁基催化剂(FeBC),研究其在催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)实验中对酸性品红的去除效果。通过元素分析、SEM-EDS和FT-IR对材料进行表征,结果表明：浸渍比的增大使材料的比表面积和孔容减小,表面亲水性和极性增强。比表面积越大负载Fe的量越多,催化氧化性能越高。酸性品红质量浓度500 mg/L,初始pH=3,反应温度50℃、催化剂和30%H₂O₂投加量分别为0.5 g/L和113 g/L时,酸性品红脱色率最大,分别为99.38%和99.47%。5次循环实验中,FeBC2保持了对酸性品红最高的脱色率。     

特种臭氧催化剂制备及处理煤化工生化出水研究

为高效去除煤化工生化出水中的有机物,采用浸渍法制备非均相臭氧催化剂,用于催化臭氧氧化处理煤化工生化出水。先以模拟废水为处理对象,分析了催化剂载体种类、活性组分种类及配比、浸渍时间、焙烧温度及焙烧时间等因素对催化剂催化臭氧氧化效果的影响,确定最佳臭氧催化剂组分及制备工艺,之后对优化条件下制备的催化剂开展物性分析,分析了催化剂的表观形貌、微观结构及成分,最后采用实际生化出水开展了催化剂的稳定性评价。结果表明：采用浸渍法,在浸渍时间24 h、焙烧温度550℃、焙烧时间5 h条件下,以γ-Al₂O₃为载体、以n(Mn)∶n(Fe)∶n(Cu)=2∶1∶1作为活性组分配比制备得到的非均相臭氧催化剂具有较优的催化臭氧氧化性能,实验条件下将其用于催化臭氧氧化处理模拟废水中的难降解有机物,COD去除率高达64.6%;所制备催化剂具有较高的比表面积及介孔,用于中试处理实际煤化工生化出水时结构稳定,应用效果稳定,吨水处理运行费用为4.57元。     

连续催化湿式过氧化处理腈纶废水研究

以金属Mn和Ce的硝酸盐为活性组分的前驱物,以介孔分子筛SBA-15为载体,浸渍焙烧法制备了负载型催化剂MnOx/SBA-15、CeOx/SBA-15及MnOx-CeOx/SBA-15,并以H2O2为氧化剂,在温和条件下连续催化湿式过氧化(CWPO)处理腈纶废水。结果表明,MnOx-CeOx/SBA-15催化剂表现出较好的催化活性和稳定性。试验选择了连续流固定床反应装置,考察了反应温度、进料流量、催化剂投加量、H2O2投加量等因素对COD去除率的影响。由试验得出,在150℃,进料流量25 mL/min,催化剂投加30 g/L,H2O2投加5%时,腈纶废水的COD去除率达到80%左右。     

有机废水高级氧化法处理中钌系催化剂的表征

催化剂的制备采用等量浸渍方法,以三叶草状γ-Al2O3为催化剂载体,Cu、Fe、Ru为催化剂活性组分,La为催化助剂,研制贵金属Ru系复合催化剂。采用催化湿式空气氧化法(CWAO)处理有机废水,对制备的催化剂进行SEM和TG-DTA表征。结果表明:制备的负载型催化剂各活性组分能够很好地分布在载体表面,能够有效提高催化剂活性,制备催化剂时硝酸盐分解大概在230～440℃之间,焙烧温度不宜过高。     

改性ZSM-5分子筛催化臭氧氧化含硅间甲酚

在高效催化臭氧氧化煤化工废水过程中,水中的硅酸盐会使催化剂失活.本研究以ZSM-5分子筛为载体,使用等体积浸渍的方法成功制备了一系列抗硅催化剂,考察了活性组分种类、前驱体盐溶液种类、焙烧温度和活性组分负载量等相关工艺参数对催化剂抗硅性能和催化臭氧氧化降解含硅间甲酚模型废水效果的影响,并对抗硅催化剂进行了表征分析.结果表明,ZSM-5分子筛以Fe(NO3)3·9H2O作为前驱体盐浸渍,500℃焙烧,活性组分Fe负载量为3％(质量分数)时的抗硅催化剂呈现出优异的空间结构、最佳的抗硅性能和最高的催化臭氧氧化TOC去除率,此时间甲酚转化率为100％,TOC去除率为36.35％.同时,该催化剂在进行了240 h寿命实验后仍保持优异的催化活性和抗硅稳定性.     

Fe/γ-Al2O3湿式催化氧化降解甲基橙的研究

以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍硝酸铁的方法,经过静置、干燥、焙烧,制备了Fe/γ-Al_2O_3催化剂。以甲基橙溶液作为模拟印染废水进行湿式催化氧化实验。考察了湿式催化氧化反应条件pH、催化剂投加量、催化反应时间、氧化剂投加量等对甲基橙废水处理效果的影响。实验结果表明:粒度为40～60目的γ-Al_2O_3经过0.1 mol/L的硝酸铁溶液浸渍,静置12 h,80℃的恒温干燥箱中干燥2 h,于350℃马弗炉中焙烧3 h,制备的Fe/γ-Al_2O_3催化剂,在湿式催化氧化反应温度为27℃、pH为7、催化剂投加量为300 mg、氧化剂30%过氧化氢溶液5 mL、反应时间90 min时,甲基橙溶液模拟废水降解率达到83.49%。