超声波/零价铁联合降解1,2,4-三氯苯特性研究

研究了1,2,4-三氯苯(TCB)在超声波/零价铁联合体系中的降解,拟一级动力学能很好的拟合降解过程,协同体系中TCB-级降解速率常数(KUS/Fe0)为0.0459 min-1,约为同等条件下零价铁体系所得k<,US>的三倍,且大于L<,Fe0>与KUS之和,说明两者之间存在协同效应;考察了零价铁(Fe0)投加量、初始pH、初始TCB浓度(C0)、超声功率、溶液离子强度等控制参数对TCB降解速率的影响,结果表明,其拟一级速率常数分别在Fe0投加量6g·L1及初始pH 8.1时达最大值,随着离子强度、超声功率的增大而增大,随着C0的增大而减小.     

超声波/零价铁协同降解2,4-二氯苯酚和五氯苯酚的研究

以2,4-二氯苯酚和五氯苯酚为目标污染物,分别在单一超声波体系、单一零价铁还原体系和超声波/零价铁协同体系下进行间歇性试验,结果表明:超声波/零价铁协同体系对2,4二氯苯酚和五氯苯酚的降解率明显高于单一超声波体系或单一零价铁体系下的降解率,也高于两单一体系下的降解率之和,表现出显著的协同作用,各反应体系下的降解规律符合一级反应动力学方程;同时考察了初始pH、初始浓度、零价铁投加量以及超声波声功率等控制参数对协同体系下降解率的影响。     

超声波/零价铁协同降解硝基苯的机理研究

对超声波/零价铁协同降解硝基苯的作用机理进行了研究.结果表明,超声波与零价铁联用时有明显的协同效应.超声辐照有利于铁屑转化为Fe2+,并进一步氧化为Fe3+,不规整铁屑对超声空化有促进作用,在超声波/零价铁体系中存在Fenton反应,通过产生大量的·OH降解硝基苯,该氧化过程是硝基苯降解的主要途径之一.     

超声波/零价铁协同降解硝基苯的机理

采用正交试验考察初始pH值、铁屑投加量及超声波功率对超声波协同零价铁降解硝基苯的影响大小及确定最佳反应条件,并探讨了降解过程的动力学规律.结果表明,降解率随铁屑投加量及超声波功率的增加而增大,随初始pH值的增加而变化不大.超声波与零价铁联用降解硝基苯具有明显的协同作用,协同因子为4.96,且降解过程符合拟一级反应动力学...     

Pd/Fe双金属对1,2,4-三氯苯的催化脱氯

采用Pd/Fe双金属体系对1,2,4-三氯苯（1,2,4-TCB）进行了快速催化还原脱氯的研究.结果表明,在钯的催化作用下,零价铁对1,2,4-TCB有较好的还原脱氯效率.当Pd/Fe双金属的钯化氯为0.06%时,催化剂用量为1g/40mL,反应1h后TCB的脱氯率可达99%.反应速率随钯化氯的提高而增加.反应在Pd/Fe表面进行,符合准一级反应,反应速率常数为0.0837min-1.TCB在催化脱氯的过程中先脱氯成为DCB,再依次脱氯为氯苯和苯.     

超声波强化零价铁/过硫酸钠体系降解1,2-二氯苯

采用超声波强化零价铁/过硫酸钠体系(UV/Fe(0)/SPS)降解水中的1,2-二氯苯,考察了初始pH值、零价铁投加量、过硫酸盐投加量、超声波功率等对1,2-二氯苯降解的影响。实验结果表明,1,2-二氯苯降解的最佳实验条件为初始pH值为5,零价铁投加量为150mg·L~(-1),过硫酸盐投加量为200mg·L~(-1),1,2-二氯苯的去除率达到了91.1%。不同体系的对比实验显示,Fe(0)/US/SPS体系的1,2-二氯苯去除率显著高于Fe(0)/US、US/SPS与Fe(0)/SPS体系,超声波对Fe(0)/SPS体系有协同作用,可显著提升1,2-二氯苯的去除率。     

零价铁活化过硫酸铵氧化降解苯酚的研究

利用零价铁活化过硫酸铵产生硫酸根自由基降解苯酚,研究了pH、铁粉投加量、过硫酸铵浓度对苯酚降解率的影响。结果表明:在零价铁/过硫酸铵体系中,当苯酚初始浓度为0.2 mmol/L、过硫酸铵浓度为2.0 mmol/L、零价铁加入量为0.24 g/L、pH=2.8、温度为20℃、反应75 min后,苯酚去除率可达到95.1%;分子探针实验证实零价铁活化过硫酸铵降解苯酚是硫酸根自由基参与的氧化反应。     

纳米Co3O4催化降解1,2,4-三氯苯

选取1,2,4-三氯苯作为氯代有机物的模型化合物,利用气相色谱、气相色谱-质谱联用仪等实验手段,研究了纳米Co3O4催化降解1,2,4-三氯苯的影响因素及效果。获得的主要研究结果有：纳米Co3O4对1,2,4-三氯苯具有较高的催化降解活性,200 mg纳米Co3O4与1.5μL 1,2,4-三氯苯在300℃下反应60 min,对1,2,4-三氯苯的降解效率可接近100%。1,2,4-三氯苯在纳米Co3O4表面上的降解主要是逐级加氢脱氯,其中,1,2,4-三氯苯经过一级脱氯得到对二氯苯,然后对二氯苯再经过二级脱氯得到一氯苯是加氢脱氯的主要途径。     

纳米铁类芬顿催化氧化焦化废水生化出水研究

以焦化废水生化出水为研究对象,通过纳米铁类Fenton氧化反应对焦化废水进行深度处理,考察了温度、pH、纳米铁用量对有机物去除的影响。结果表明,在温度30℃、pH为3.3、纳米铁用量为1 g/L的优化条件下,随着时间进行有机物去除率快速增加,10 min内可达41.6%,60 min后逐渐达到最高70.7%。GC-MS分析表明类Fenton氧化能够降解大部分有机物,其中对含氮、氧的杂环化合物去除率最高80.9%,对烷烃类物质去除率最低43.0%。扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析表明,反应后纳米铁中零价铁特征峰强度略有降低,但纳米铁形貌和化学成分变化不明显,类Fenton反应是有机物去除的主要机制。     

超声波辐照下零价铁处理硝基氯苯废水的研究

研究了对硝基氯苯及其生产废水在不同体系下的降解。结果表明,超声波和零价铁都可使对硝基氯苯得到降解。二者共同作用对对硝基氯苯的降解效果最好,零价铁次之,超声波单独作用效果最差。在超声与零价铁共同作用体系中,以硝基氯苯废水的CODCr去除率为主要指标,各因素的影响大小次序为:超声功率、铁屑加入量、反应时间、进水pH值。利用超声波和零价铁体系处理硝基氯苯生产废水,在实验条件下,CODCr去除率达81%,色度去除率为91.7%,同时,废水的BOD5与CODCr的质量比从0.06提高到0.34。     

超声空化助零价铁降解TNT炸药废水的研究

为了降解TNT废水,研究了还原铁屑的用量、pH值、反应时间对超声空化助零价铁降解TNT废水效果的影响。超声空化助零价铁对TNT废水有较好的降解作用,在40 kHz超声频率辐照下,TNT废水初始浓度为150 mg/L、pH为7、还原铁屑用量为3 g、光反应时间为40 min时,TNT去除率达到93.2%,CODCr去除率为79.1%。     

热活化过硫酸盐降解水中卡马西平

以典型抗癫痫药物卡马西平为目标污染物, 研究热活化过硫酸盐(thermally activated persulfate, TAP)技术对其的降解效果。此外, 还考察了过硫酸盐初始浓度、温度和零价铁投加量等对降解效果的影响。结果表明, 随着过硫酸盐初始浓度的增加, 降解速率常数提高, 不同温度下卡马西平降解速率常数与过硫酸盐初始浓度表现出良好的线性关系。提高系统温度能够提高卡马西平的降解速率。TAP氧化卡马西平符合拟一级动力学, 反应活化能E_a为(120.4±2.6)kJ·mol^-1。在TAP系统中加入少量零价铁能够显著地提高卡马西平的降解速率和矿化度。当温度为60℃时, 零价铁的最佳投加量为0.05 g·L^-1。硫酸自由基易于对卡马西平分子结构中氮杂卓环的烯烃双键进行攻击, 主要生成羟基化卡马西平、环氧卡马西平、吡啶类醛和酮等中间产物。     

Dechlorination of Chlorinated Aliphatic Compounds by Micro-scale Al-Zn-Mg/Fe Powders as Advanced Zero-valent Iron

Micro-scale Al-Zn-Mg/Fe composite powders (MAF) with high reactivity and good storage properties were prepared by reducing iron onto the surface of Al-Zn-Mg alloy powders. Experimental results show that MAF as advanced zero-valent iron are highly effective for degradation of chlorinated organic compounds. The efficiency of degradation for carbon tetrachloride and perchloroethylene is higher than 99% within a period of 2 h. The efficiency of degradation for trichloroethylene by MAF after storing for one month is equivalent to that by freshly prepared nano-size zero-valent iron particles.     

Al-Zn-Mg／Fe复合粉体降解水体中氯代有机物污染的研究

Micro-scale Al-Zn-Mg/Fe composite powders (MAF) with high reactivity and good storage properties were prepared by reducing iron onto the surface of AI-Zn-Mg alloy powders. Experimental results show that MAF as advanced zero-valent iron are highly effective for degradation of chlorinated organic compounds. The efficiency of degradation for carbon tetrachloride and perchloroethylene is higher than 99% within a period of 2 h. The efficiency of degradation for trichloroethylene by MAF after storing for one month is equivalent to that by freshly prepared nano-size zero-valent iron particles.     

Decolorisation of CI Reactive Black 8 by zero-valent iron powder with/without ultrasonic irradiation

The effects of pH, initial dye concentration and temperature on the decolorisation of CI Reactive Black 8 by zero-valent iron powder (Fe⁰) with or without ultrasonic irradiation were investigated. It was verified that the presence of ultrasonic irradiation enhanced the decolorisation of CI Reactive Black 8. The decolorisation efficiency decreased with increasing pH, but increased with increasing iron addition and temperature in both systems. Initial dye concentration had little effect on the decolorisation efficiency in either system.     

Ni-Fe双金属对氯代苯酚催化还原脱氯的试验

分别采用Ni-Fe双金属体系和单一零价铁对氯代有机物2,4-二氯苯酚、2-氯苯酚和4-氯苯酚进行了催化还原脱氯的研究。结果表明:单一零价铁能够对氯代苯酚还原脱氯,但效率不高,通常在10%～25%。在镍的催化作用下,零价铁对氯代苯酚的还原脱氯效率大大提高。当零价铁加入量为60 g/L,硫酸镍为0.6 g/L,初始氯代苯酚的质量浓度在25 mg/L左右,反应初始pH值控制在偏酸性的条件下,还原脱氯效率可达到70%以上。氯代苯酚降解的准一级速率常数和降解率满足以下规律:4-氯苯酚大于2-氯苯酚大于2,4-二氯苯酚。     

纳米零价铁修饰技术研究进展

近年来纳米零价铁在环境污染物去除方面受到了广泛的关注,提高纳米零价铁的修复性能及稳定性是此领域的研究热点,研究发现通过负载金属的催化性能提高对污染物的降解速率及加速零价铁产氢速率,可提高污染物的去除效果。通过固体材料负载或表面活性剂、高分子电解质等分散,可降低纳米零价铁团聚,增强纳米零价铁的稳定性,进而提高纳米铁对污染物的降解效率。本文就近些年来纳米零价铁的修饰技术进行综述,作为纳米零价铁后期研究的参考。