FeS矿活化H2O2降解水中对氯苯胺的实验研究

以对氯苯胺(PCA)为目标污染物,研究了常温下Fe S矿活化H2O2非均相类Fenton体系对难降解有机物的去除效果。分析了初始p H值、催化剂和H2O2投加量等重要因素对PCA降解率的影响。当PCA浓度为0.2×10-3mol/L,溶液初始p H值为3.0,H2O2投加量为3.2×10-3mol/L,Fe S矿用量为0.4 g/L,反应20 min时,PCA去除率可达100%,且反应进行到40 min后,已达到完全脱氯效果。在此基础上,通过对Cl-、SO42-、Fe3+等中间产物离子和总有机碳(TOC)变化规律的测定,探讨了有机物降解机理。研究结果表明:Fe S矿对催化H2O2氧化具有很强的催化活性,能提高H2O2的利用效率,相比于单一含铁矿物具有更好的催化性能,并且催化剂易于沉淀分离,回收利用。     

UV/H_2O_2降解水溶液中抗癫痫药物苯巴比妥

采用UV/H2O2法对水溶液中的抗癫痫药物苯巴比妥(PBB)进行降解处理。研究发现:PBB的光解率随H2O2量的增加而增加,随PBB初始浓度的增加而降低。在UV/H2O2体系下PBB紫外光解的最佳p H为10.9。Cl-的存在会降低PBB的光解率,低浓度HCO-3的存在会增加PBB的光解率,高浓度的HCO-3的存在会抑制PBB的光解率。采用离子色谱和LC-MS-MS对PBB光解后的主要产物进行分析,提出了PBB可能的紫外光降解途径。结果表明:UV/H2O2法是去除水溶液中PBB的一种十分有效的方法。     

磁性Fe3O4纳米颗粒的制备及其催化降解水中磺胺甲恶唑研究

旨在构建一种高效绿色的去除水环境中磺胺甲恶唑(SMZ)的方法。采用溶剂热法制备了Fe_3O_4磁性纳米颗粒,并利用XRD、磁滞回线、SEM及TEM对Fe_3O_4颗粒进行了物相和形貌的表征。研究了SMZ在纳米Fe_3O_4和H_2O_2构成的非均相Fenton体系中的催化氧化特征,并考察了p H值、H_2O_2初始浓度及催化剂用量对SMZ催化氧化的影响。结果表明:制备的Fe_3O_4纳米颗粒呈微球形,具有很强的顺磁性,平均粒径约250 nm,能够有效地活化H_2O_2产生·OH并高效降解SMZ。在25℃,p H=3,Fe_3O_4用量为1. 0 g/L,H_2O_2浓度为5. 0μL/m L时,所建立Fe_3O_4-H_2O_2氧化体系能在5 min内几乎完全降解20 mg/L的SMZ。循环实验表明,所制备的Fe_3O_4磁性纳米颗粒具有较好的稳定性。该实验结论可为水体中SMZ的去除提供一定的理论参考。     

水热法制备Bi3O4Cl及其光催化降解罗丹明B的研究

以硝酸铋为铋源,通过一锅法水热制备新型铋基光催化剂Bi3O4Cl采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和紫外可见漫反射（uV—VisDRS）手段对所制备的样品进行表征,同时以罗丹明B为目标降解物研究Bi3O4Cl的光催化性能。光催化降解结果表明：水热温度对光催化效率影响较大,水热温度为90℃制备的Bi3O4Cl样品具有较高的光催化效率,这主要是由于其具有较小的禁带宽度和对目标分子较好的吸附能力引起的。本实验提供了一种新型光催化剂Bi3O4Cl的制备方法,有助于促进光催化技术在环境污染控制领域的应用与发展。     

生物炭/铁酸锰对Zn^2+和Cu^2+的吸附性能试验

为探求吸附效果好、回收方便的吸附剂以解决重金属污染废水的处理难题,以玉米秸秆和铁酸锰为原料,通过溶胶-凝胶法以蛋清为络合剂经热解制备了一种生物炭/铁酸锰(BC/FM)复合材料,在对该复合材料扫描电子显微镜(SEM)和磁滞回线分析的基础上,进行了去除废水中Zn^2+、Cu^2+的吸附试验。结果表明,铁酸锰可有效地负载到生物炭上,形成官能团丰富、磁性良好的复合材料;BC/FM对Zn^2+、Cu^2+的吸附最佳pH值分别为5和6,并均在90 min达到吸附平衡,准二级模型能更好地描述BC/FM对Zn^2+、Cu^2+吸附过程;Langmuir模型拟合曲线和Freundlich模型拟合曲线分别适用于描述BC/FM对Zn^2+、Cu^2+的等温吸附过程,且均为自发吸热反应;BC/FM对Zn^2+、Cu^2+吸附机制主要为络合反应。     

WO3/TiO2光催化剂的制备及光催化产氢性能研究

针对催化剂TiO_2禁带宽度较宽、光响应范围较窄的问题,对TiO_2进行改性,采用溶胶凝胶法制备了不同复合比例的WO_3/TiO_2催化剂以提高TiO_2的光催化活性。应用SEM,BET,XRD,UV-Vis,FT-IR等方法对催化剂进行表征,分析了不同复合比对WO_3/TiO_2样品形貌、晶型、比表面积和产氢速率的影响。当入射波长为300~600 nm,2%WO_3/TiO_2的吸光度大于TiO_2的吸光度,吸收带边红移。通过300 W氙灯照射进行光解水制氢的测试,评价了不同WO_3/TiO_2样品的光催化分解水产氢活性。结果表明:复合比为2%时,WO_3/TiO_2的光解水产氢活性最佳,最高可达14 445.3μmol/(h·g),其产氢速率是TiO_2的10倍,同时探讨分析了光催化反应机理。这将在太阳能光解水产氢领域有着广泛的应用前景。     

EDTA-粉煤灰/H2O2体系处理模拟制革废水的试验研究

通过实验以及动力学分析表明用配体的引入对体系进行改进,提高了基于粉煤灰的多相类Fenton体系对模拟制革废水的去除效果,同时得到EDTA-粉煤灰/H2O2体系降解模拟制革废水的最佳反应条件:在室温下,反应pH值为10,初始COD值为110.8 mg/L,过氧化氢浓度为200.4 mg/L,EDTA的浓度为250 mmol/L,粉煤灰投加量为10 g/L的情况下,COD和色度的去除率都在95%以上,粉煤灰在多次使用后,COD去除率均达到97%以上。     

Vis/LaFeO3/PDS复合高级氧化体系降解亚甲基蓝的机制

采用超声辅助溶胶-凝胶法制备对可见光(Vis)有良好响应性的LaFeO₃晶体,将其与过二硫酸盐(PDS)结合,构建Vis/LaFeO₃/PDS复合高级氧化体系,用以降解亚甲基蓝(MB)。结果表明:在PDS浓度为0.5 mmol/L、LaFeO₃投加量为0.5 g/L时,Vis/LaFeO₃/PDS体系30 min对质量浓度为30 mg/L的MB的去除率可达92.4%;复合体系对pH值有较强的适应性,Vis、LaFeO₃、PDS三者复合,通过提高光生电子-空穴对的分离效率,促进Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)的氧化还原循环和氧空位向活性氧自由基的转化,提高了空穴(h⁺)、SO^-₄·、单线态氧(¹O₂)等活性物质的产生效率和氧化活性能力的发挥。Vis/LaFeO₃/PDS体系是光催化和过硫酸盐高级氧化技术的高效结合,其协同效应在废水中难降解有机物的治理方面具有较好的应用前景。     

Ti/SnO_2电极在苯酚废水降解中的应用

采用热分解法制备了Ti/SnO_2电极,以苯酚为目标污染物,研究苯酚废水在电极上电解的最佳条件、电解一定时间后的电压以及电极的寿命。结果表明,在电流密度为190 A/m2和pH值为2的条件下,苯酚溶液初始质量浓度为70 mg/L,电解350 min后,苯酚和COD的降解效率最高,分别为96.80%和40%,苯酚被降解为中间产物,没有被彻底矿化为CO_2和H_2O,此时的电压为8 V。在25℃,0.5 mol/L的H_2SO_4水溶液中、恒流500 A/m2条件下对电极的寿命测试,电极寿命仅仅为8 h,寿命较短。     

HAP/Ag3PO4纳米复合物的制备及其对水体有机污染物的降解

以固体废弃物牡蛎壳为原料,利用水热法制备出高纯度的纳米羟基磷灰石(HAP),负载磷酸银(Ag₃PO₄)制备出具有高效光催化性能的HAP/Ag₃PO₄纳米复合物。采用FT-IR、XPS、XRD和SEM对其晶型、化学结构和形貌进行了表征,证实Ag₃PO₄被成功负载在源于牡蛎壳的HAP上。在此基础上研究了HAP/Ag₃PO₄纳米复合物在水污染治理领域的应用,发现模拟日光照射4 min、纳米复合物用量为1.5 g/L、对初始质量浓度为20 mg/L的罗丹明B溶液的降解率达到94.2%,表明制备的HAP/Ag₃PO₄纳米复合物是一种高效光催化剂,可以快速高效地降解水中的有机污染物。