异相Fenton反应体系处理电镀废水试验研究

采用过量浸渍法制备活性炭负载Fe催化剂(Fe/AC),并以电镀废水作为处理对象考察了H_2O_2投加量、p H值以及反应时间等因素对异相Fenton反应的影响,同时在优化条件下开展了连续异相Fenton试验。结果表明,催化剂活性组分为α-Fe_2O_3、负载量为13.3%;优化后的反应条件为:pH值为3.0,反应时间为1.0 h, H2O2(30%)投加量为500 mg/L。在此优化条件下, Fenton反应对电镀废水中的CODCr具有明显的去除效果, H_2O_2的利用率在27%～62%之间波动,催化剂可在一定时期内维持其催化稳定性。     

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。     

纳米α-Fe_2O_3/草酸体系对甲基橙的异相光催化降解研究

以纳米α-Fe2O3和草酸在500 W汞灯照射下构成了光化学类Fenton体系,并研究在此体系中甲基橙溶液的异相光催化降解行为。考察了草酸的初始浓度对纳米α-Fe2O3和光催化体系对甲基橙催化反应效率的影响,同时为探究该光催化反应过程的机理,对反应过程中溶液p H、Fe2+的浓度进行了检测。结果表明,草酸能显著促进甲基橙的脱色与降解,甲基橙光化学降解反应一级动力学常数随草酸浓度的增大呈先升后降的趋势,最佳草酸初始浓度为1 mmol/L;溶液p H的变化也显著影响甲基橙的脱色。光化学反应过程中溶液p H和Fe2+的浓度的变化和草酸的初始浓度有关。     

非均相类Fenton纳米催化剂α-Fe_2O_3-Co_3O_4的制备及降解亚甲基蓝模拟废水研究

通过改进水热法合成了非均相类Fenton纳米二元催化剂α-Fe_2O_3-Co_3O_4,用于降解模拟染料废水亚甲基蓝(MB),通过对MB浓度,H_2O_2浓度,催化剂用量、降解温度等参数对降解率的影响及优化研究表明,非均相类Fenton二元催化剂α-Fe_2O_3-Co_3O_4协同降解活性效率高于α-Fe_2O_3,Co_3O_4单独作用,在60℃时50min内降解率达93.72%,连续循环使用5次仍保持较高的催化活性。     

α-Fe2O3/Ni3[Ge2O5]·(OH)4复合材料的制备及光催化性能

以FeCl_3·6H_2O和Ni_3[Ge_2O_5]·(OH)_4为原料,通过水浴辅助液相沉积法一步制备了α-Fe_2O_3/Ni_3[Ge_2O_5]·(OH)_4纳米复合材料,利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、高分辨透射电镜(HTEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等表征手段对样品的物相组成、形貌、尺寸及光吸收特性等进行了分析表征。在自然光、室温条件下,以罗丹明B溶液的催化脱色降解为模型反应,探究了不同α-Fe_2O_3负载量对纳米α-Fe_2O_3/Ni_3[Ge_2O_5](OH)_4复合材料降解罗丹明B性能的影响规律。结果表明,利用该法可以得到纳米级的、相互之间紧密复合的α-Fe_2O_3/Ni_3[Ge_2O_5](OH)_4复合材料;当复合材料中α-Fe_2O_3与Ni_3[Ge_2O_5]·(OH)_4的质量比为1:10时得到的纳米复合材料在氙灯光照条件下具有最佳的催化性能,180 min脱色率可达89.35%。是相同条件下α-Fe_2O_3脱色率的11.6倍。     

CuO-Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3催化氧化深度处理制药二级生化出水

采用浸渍法将Cu O、Fe_2O_3负载在γ-Al_2O_3表面,制备高活性臭氧催化氧化催化剂,通过N_2吸附脱附曲线,X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光光谱等方法对催化剂性能进行表征。与Cu O-Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/O_3、H_2O_2/O_3、γ-Al_2O_3/O_3等工艺相比,采用Cu O-Fe_2O_(3/)γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3工艺降解制药二级生化出水效果最为明显,较高的催化氧化效率主要归功于H_2O_2的诱导作用和催化剂的催化作用的双重作用加速臭氧生成更多·OH。考察废水中COD去除率及影响降解的因素,包括催化剂投加量、p H、双氧水投加量、臭氧流量等,实验结果显示在催化剂投加量2g/L、废水p H为9、双氧水投加量3.6mg/L、臭氧流量1.0L/min条件下,COD去除率达到62.96%。催化剂循环使用10次后,COD去除率仍然可达到58%以上,并且金属离子浸出较少,其结构稳定。通过自由基捕获剂测试,探讨该催化氧化过程遵循自由基反应机理。     

微量Al3+掺杂纳米CoFe2O4深度处理造纸废水

通过溶胶-凝胶法制备微量Al~(3+)掺杂的纳米CoFe_2O_4,并对制备的催化剂进行了表征,将其应用于非均相UV/Fenton反应体系中处理造纸废水生化出水。结果表明,微量Al~(3+)掺杂纳米CoFe_2O_4能够高效催化H_2O_2,从而有效降低造纸废水生化出水的COD。当CoFe_(2-x)Al_xO_4的x=0.15时所得催化剂粒径小、比表面积大,催化效果为佳。在初始pH为3、H_2O_2投加量7.68 mmol/L及催化剂用量1 g/L时,催化降解30 min时废水的COD从(122.9±0.1) mg/L下降到(72.91±0.10) mg/L,去除率为40.7%,达到GB 3554-2008排放标准(80 mg/L),150 min达到最大去除率49.3%。催化剂在反应过程中具有很低的金属离子溶出率,当回用4次后,仍有很高的去除率。     

粉末活性炭-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系降解亚甲基蓝研究

采用粉末活性炭(PAC)-Fe_3O_4磁性材料与H_2O_2组成类Fenton体系降解亚甲基蓝模拟废水,并使用X射线衍射仪、扫描电镜表征磁性材料。结果表明,PAC表面负载的铁氧化物为具有磁性的Fe_3O_4,Fe_3O_4近似球形均匀的负载在PAC表面。该类Fenton体系在PAC-Fe_3O_4磁性材料50 mg、H_2O_2投加量为30μL、p H为3、温度为40℃、反应180 min的条件下降解100 m L质量浓度为200 mg/L亚甲基蓝效果最好,亚甲基蓝和COD去除率分别为100%和94.42%。PAC-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系对亚甲基蓝有良好的降解效果。     

CuO-CeO_2多相类Fenton降解硝基苯效能研究

以沉积沉淀法制备的复合型氧化物CuO-CeO_2为催化剂,与H2O2构成多相类Fenton体系。实验结果表明,CuO-CeO_2表面为明显的晶型,比表面积大;在正常光照,反应温度为25℃,溶液初始p H为6,硝基苯初始质量浓度为10 mg/L,H_2O_2投加量为12.5 mmol/L,催化剂投加量为500 mg/L的最佳条件下,反应180 min,硝基苯的去除率可达到83.78%;其催化氧化过程遵循羟基自由基反应机理;反应过程中溶铜量很少,且多相类Fenton反应起主导作用;催化剂连续重复回收使用5次仍具有良好的催化性能。     

Fe3O4-MnO2类Fenton体系处理亚甲基蓝废水的试验

为拓宽Fenton法处理条件,在添加催化剂的前提下,对类Fenton体系的运行条件进行研究。研究Fe_3O_4-Mn O_2-PAC复合材料作为催化剂时,探究不同单因素对类Fenton体系的影响。研究表明当p H值为2～5,Fe_3O_4-Mn O_2-PAC的投加量为800 mg·L~(-1),H_2O_2的投加量为0.8 mol·L~(-1),Fe_3O_4-Mn O_2-PAC催化剂使用次数小于5次时,对于亚甲基蓝废水有较好的降解效果。     

蛭石-Fe_2O_3/MnO_2非均相Fenton催化剂降解水中罗丹明B染料

采用共沉淀法制备出蛭石–Fe_2O_3/MnO_2非均相Fenton催化剂,并利用该催化剂高效降解水中罗丹明B染料。利用X射线荧光光谱分析、N_2吸附、扫描电子显微镜、能谱分析仪以及X射线光电子能谱对材料进行了表征。结果表明:在室温,催化剂投加量0.1 g/L、H2O2投加量10.0 mmol/L、溶液初始p H=4.5以及罗丹明B浓度为90.0 mg/L的条件下,反应50 min罗丹明B的脱色率达到98.76%。运用一级动力学方程对反应过程进行拟合,R20.97。根据罗丹明B最大吸收峰位置的变化,推断反应体系中可能发生的反应并进行了自由基掩蔽实验。     

CuCo2O4催化超声波降解酸性紫FBL

采用溶胶-凝胶法制备钴酸铜(Cu Co_2O_4)催化剂,用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征。以酸性紫FBL为降解污染物,研究Cu Co_2O_4催化超声波降解酸性紫FBL的性能。考察了降解时间、溶液p H值、超声功率、Cu Co_2O_4用量、初始染料浓度对降解的影响。结果表明,在p H为1,超声功率140 W,Cu Co_2O_4用量0. 010 g,酸性紫FBL初始浓度为0. 050 g/L时,降解60 min,脱色率可达87. 61%。     

异相Fenton催化剂Fe_3O_4@C-FeCo的制备及应用

以金属有机框架(ZIF-67)包裹Fe_3O_4纳米微球为前驱体,随后通过煅烧合成了Fe_3O_4@C-FeCo异相Fenton催化剂,并将合成的Fe_3O_4@C-FeCo进行了XRD衍射分析,X射线光电子能谱分析(XPS),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)结构表征。研究了Fe_3O_4和Fe_3O_4@C-FeCo的异相Fenton催化降解靛蓝二磺酸钠的能力。研究发现,酸性条件有利于异相Fenton催化降解,并且Fe_3O_4@C-FeCo的催化降解能力比Fe_3O_4更好。结果表明,Fe_3O_4@C-FeCo是一个良好的异相Fenton催化剂,有潜在的催化降解有机染料的应用。     

磁性树脂催化H_2O_2降解盐酸黄连素制药废水的研究

通过化学合成法制备出磁性大孔树脂类Fenton催化剂,研究其催化降解盐酸黄连素制药废水的效能,同时考察了pH值、H_2O_2投加量、催化剂投加量及废水初始浓度对其降解效能和反应速率的影响。结果表明:在盐酸黄连素的初始质量浓度为800 mg/L、催化剂投加量为15 g/L、H_2O_2投加量为297 mmol/L、pH值为4、室温(25.0±0.5)℃的条件下,盐酸黄连素的降解率为84.4%,达到最高。研究表明,该非均相类Fenton反应体系对pH值的使用范围广,且催化剂易于分离,反应数次后依然具有较高的催化活性,重复利用率高。     

Fe_3O_4/三维石墨烯非均相Fenton催化降解酸性红B

采用原位氧化还原法制备了三维石墨烯负载型Fe_3O_4(Fe_3O_4/3D GN)非均相Fenton反应催化剂,对其进行了表征,并用于酸性红B染料废水的Fenton氧化降解。表征结果显示:制备的Fe_3O_4/3D GN具有相互贯通的独特三维网状结构,Fe_3O_4纳米颗粒均匀分散在石墨烯片层中。实验结果表明:Fe_3O_4/3D GN具有较高的催化活性和稳定性。Fe_3O_4/3D GN非均相Fenton催化降解酸性红B的最佳工艺条件为:H2O2投加量0.67 m L/L,催化剂投加量1 g/L,初始溶液pH为6。在此最佳工艺条件下反应30 min,酸性红B染料废水的脱色率达到95.64%。     

Ag2O/Ag2MoO4-H2O2体系高效降解孔雀石绿的研究

采用水热法制备了Ag_2O/Ag_2MoO_4复合催化剂,并对其进行表征。成功构建了Ag_2O/Ag_2MoO_4-H_2O_2催化体系降解有机染料孔雀石绿(MG)。实验结果表明,在催化剂投加量为0.5 g/L,H_2O_2浓度为50 mmol/L,溶液初始pH为4.5,反应温度为25℃,MG质量浓度为30 mg/L的最佳反应条件下,催化体系对MG的催化降解率高达99.8%。所制备的Ag_2O/Ag_2MoO_4催化剂能在较宽的pH范围内(2.5～6.5)保持很好的催化活性,且催化剂具有优异的稳定性,经过5次重复使用后,MG的降解率仍可达到93%以上。     

非均相微波协同类Fenton催化降解废水中的苯酚

通过等体积浸渍法制备了CuO/γ-Al_2O_3催化剂,并对非均相微波协同类Fenton催化降解苯酚溶液进行了实验研究。实验结果表明,在溶液初始pH为6,H_2O_2投加量为4 m L/L,催化剂投加量为4 g/L,微波功率为500 W,反应时间为13 min的条件下,苯酚降解率可达98%,TOC去除率为62%。催化剂重复使用9次后,苯酚降解率为90.88%。通过比较不同氧化体系处理效果及添加·OH捕获剂证实,微波-催化剂-H_2O_2产生了明显的协同作用。     

异相类Fenton降解活性艳橙X-GN研究

以偶氮染料活性艳橙X-GN作为降解对象,以共沉淀法制备纳米四氧化三铁颗粒(Fe_3O_4NPS)为催化剂,并构建了高效Fe_3O_4NPS/H_2O_2异相类Fenton体系用于对活性艳橙X-GN降解的降解。实验结果显示:在[Fe_3O_4NPS]=500 mg/L,[H_2O_2]=5 mmol/L和pH=7的条件下,Fe_3O_4NPS/H_2O_2反应体系对活性艳橙X-GN的降解率高达84. 8%,矿化率也达到56. 09%。这表明此体系在中性条件下也能够达到较为理想的降解效果,有效拓宽了Fenton反应pH范围。另外,该反应体系的铁离子的溶出浓度为0. 231 mg/L,有效减少铁泥产生,材料具有一定稳定性。     

基于FeZSM-5催化剂的类Fenton体系氧化降解日落黄FCF研究

采用等体积浸渍法制备FeZSM-5作为异相类Fenton氧化催化剂,使用XRD、FT-IR对FeZSM-5进行表征,探究反应温度、初始pH值、H_2O_2初始浓度、催化剂用量以及铁负载量对FeZSM-5催化H_2O_2氧化降解日落黄FCF脱色的影响,考察催化剂循环使用性能。结果表明,铁以Fe_2O_3形态存在于分子筛孔道内; FeZSM-5催化剂活性受反应温度影响较大,在最适宜条件下,铁负载质量分数为3.5%的FeZSM-5催化剂在FeZSM-5/H_2O_2类Fenton氧化反应体系中对日落黄FCF模拟废水脱色率达97.0%,且循环使用性能较好。