Cu~(2+)-Mn~(2+)-H_2O_2体系催化氧化降解甲基橙

研究了在Cu2+、Mn2+催化下H2O2对甲基橙的降解效果。甲基橙模拟印染废水的最佳降解条件为:溶液pH值为7,反应温度为30℃,100mL质量浓度为10mg/L的甲基橙模拟印染废水,需加入1mL浓度为0.01mol/L的CuSO4溶液,15mL浓度为0.01mol/L的MnSO4溶液,2mL体积分数为30%的H2O2溶液。去除率达到96.85%。通过紫外可见光谱对反应过程中间产物进行了分析测定。     

α-SiW11Ni/PANI光催化降解染料废水的研究

以α-SiW11Ni/PANI为催化剂,在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水亚甲基蓝溶液的光催化降解的反应,讨论了催化剂投加量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、酸度等对催化脱色效果的影响。实验结果表明,100 mL的亚甲基蓝溶液在紫外灯辐射下最佳的浓度为5 mg/L,催化剂用量为110 mg/L,溶液酸度为pH2;在不改变溶液酸度的情况下,外加氧化剂H2O2能够显著加速亚甲基蓝的催化降解效果。     

Dawson型磷钨酸季铵盐对亚甲基蓝废水的光催化降解

采用共沉淀法制备了一种新的Dawson型磷钨酸十二烷基三甲基铵盐[C₁₅H₃₄N]₆P₂W₁₈O₆₂·2H₂O,通过红外光谱、热重分析、EDS能谱和扫描电镜对其组成、结构及形貌进行了表征,采用BET氮气吸附测定了比表面积。以亚甲基蓝为模拟染料废水,研究其光催化性能和降解亚甲基蓝的动力学行为,研究结果表明：14 mg/L的50 mL亚甲基蓝模拟染料废水在pH为4的条件下,加入20 mg催化剂,35 W紫外灯光照2 h,亚甲基蓝降解率达到95.0%,光催化降解反应符合一级动力学模型,动力学方程为：lnρ₀/ρ_t=0.051 7t,降解速率常数为0.051 7 min^-1,半衰期为13.4 min,表明Dawson型磷钨酸十二烷基三甲基铵对亚甲基蓝的降解具有高效的光催化活性,且重复使用催化性能好,循环5次后的降解率达到94.53%。     

PW/MCM-41光催化性能研究

以浸渍法制备了负载型光催化剂PW/MCM-41,并对催化剂进行了表征,考察了催化剂在光催化模拟染料废水亚甲基蓝(MB)溶液降解反应中的催化活性.实验结果表明:催化剂负载量为30％、催化剂投加质量浓度为3.0g/L、MB溶液的初始质量浓度为10 mg/L、pH=5、光照时间100 min时,对亚甲基蓝降解率可达91％以上...     

可见光催化剂BiVO_4的制备及性能研究

采用化学沉淀法以硝酸铋和偏钒酸铵为主要原料,以氨水为沉淀剂制备了BiVO_4可见光催化剂,并以亚甲基蓝为模型反应物优化了沉淀法制备BiVO_4的条件。结果表明,适宜的制备条件是:反应物初始浓度为1.0 mol/L,反应pH值为6.50,反应温度为80℃,煅烧温度为300℃。当用0.3 g BiVO_4光催化剂处理100 mL浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液时,可见光下降解率可达94.5%。     

可见光催化剂BiVO_4的制备及性能研究

采用化学沉淀法以硝酸铋和偏钒酸铵为主要原料,以氨水为沉淀剂制备了BiVO_4可见光催化剂,并以亚甲基蓝为模型反应物优化了沉淀法制备BiVO_4的条件。结果表明,适宜的制备条件是:反应物初始浓度为1.0 mol/L,反应pH值为6.50,反应温度为80℃,煅烧温度为300℃。当用0.3 g BiVO_4光催化剂处理100 mL浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液时,可见光下降解率可达94.5%。     

Ys＋掺杂Ti02光催化降解亚甲基蓝

以Y3＋掺杂二氧化钛为光催化剂,以亚甲基蓝为模拟印染废水进行光催化降解实验,考察了催化剂用量、溶液初始pH值、溶液初始浓度、反应时问等因素对降解反应的影响,结果表明：当催化剂的用量为1。5g/L,亚甲基蓝洛液pH值为9．0、初始浓度为20mg／L,反应60rain后,其降解效果最佳。     

改性凹凸棒土负载铜和稀土催化氧化印染废水

随着服装行业的迅速发展,纺织工业中印染废水的总量与日俱增,对人类的健康造成严重的威胁。本文采用浸渍法制备负载铁和镧的改性凹凸棒土当作催化剂,以臭氧为氧化剂催化氧化含亚甲基蓝的印染废水,考察了不同催化剂用量、反应温度、亚甲基蓝初始浓度以及臭氧流量对亚甲基蓝降解率的影响。结果表明：当改性凹凸棒土用量为0.3g、臭氧流量为100mL/min、搅拌转速为500r/min、反应温度为45℃、反应时间为30min时,50mg/L亚甲基蓝废水的降解率就达到了96%左右;改性凹凸棒土表征结果表明Fe³⁺、La³⁺活性组分已经负载在凹凸棒土上,且负载效果较好。     

Ag@AgCl/Bi4Ti3O12光催化降解亚甲基蓝的反应动力学研究

采用Ag@AgCl/Bi₄Ti₃O₁₂光催化剂,在可见光下处理亚甲基蓝溶液,考察了光催化剂投加量、废水pH值和光沉积时间等对降解效果的影响,进行光催化反应动力学拟合。结果表明,当光催化剂投加量为180 mg, pH值为10,光沉积时间为30 min时,用300 W氙灯光催化降解200 mL,10 mg/L亚甲基蓝溶液60 min时,其光催化脱色率达98.96%,Ag@AgCl/Bi₄Ti₃O₁₂在可见光下催化降解亚甲基蓝溶液的一级反应动力学有较好的拟合度,其表面反应速率k达0.074 11min^-1,半衰期t_1/2为9.35 min,证明Ag@AgCl/Bi₄Ti₃O₁₂有较优的催化性能。     

改性凹凸棒土负载纳米零价铁的制备及降解亚甲基蓝的研究

采用化学液相还原法制备凹凸棒土负载零价铁复合材料,优化了复合材料的制备工艺,并选择水体中具有代表性的有机污染物亚甲基蓝作为降解的目标污染物,探讨了影响亚甲基蓝降解的因素。复合材料制备的最佳工艺条件为:铁土比1:3,KBH4浓度为0.075mol/L,反应时间3h。复合材料对亚甲基蓝溶液降解的最佳条件为:温度30℃,pH值为4,反应时间10min,50mg复合材料可将25mL浓度为300mg/L的亚甲基蓝降解到10mg/L以下,降解率达到95%以上。     

AgBr/Zn3(OH)2V2O7·2H2O可见光催化降解亚甲基蓝溶液

采用水热和沉淀两步合成法制备AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂,研究其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的性能,并考察催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始浓度、pH值以及盐浓度对光催化性能的影响,评价AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂的重复使用性能。结果表明,在前驱液pH为10、120 ℃水热10 h、Ag与Br物质的量比为0.20条件下制备的复合催化剂在可见光下反应120 min后,1.0 g·L^-1的催化剂对10 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液脱色率达到85.2%。NaCl对亚甲基蓝的降解起抑制作用,Na₂SO₄对亚甲基蓝的降解起促进作用。催化剂重复使用4次后,光照120 min后的亚甲基蓝溶液脱色率可达66.4%。催化剂对不同初始浓度亚甲基蓝溶液的光催化降解符合一级动力学模型。     

g-C3N4/Bi/Bi2WO6光催化材料的协同改性研究

以五水合硝酸铋[Bi（NO₃）₃·5H₂O]为铋源、二水合钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）为钨源通过水热法制备出多孔钨酸铋（Bi₂WO₆）,并以纳米板条堆叠形成椭球结构的类石墨相氮化碳（g-C₃N₄）为基底通过溶剂热法在原位还原金属铋（Bi）的同时制备出具有Z型异质结构的g-C₃N₄/Bi/Bi₂WO₆（CN/B/BWO）复合光催化材料。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、氮气吸附-脱附等温线（BET）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和光致发光（PL）光谱等检测手段对制备的样品进行了表征。结果表明,金属铋可以作为类石墨相氮化碳和钨酸铋之间的电荷转移媒介,其产生的表面等离子体共振（SPR）效应可协同增强光生电子-空穴对的分离效率和载流子的迁移率,从而提升样品的光催化活性。采用350 W氙灯照射30 min,样品CN/B/BWO-0.7对盐酸四环素（TC-H）的降解率达到99.94%,并对其降解机理进行了探讨。     

十二烷基硫酸钠修饰NiFe2O4对亚甲基蓝的类芬顿催化氧化性能

采用化学沉淀法制备了十二烷基硫酸钠（SDS）改性的纳米酸镍（记为NiFe₂O₄-S）,利用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）、能谱（EDS）、透射电镜（TEM）、BET比表面等技术手段对样品进行了表征。采用多相芬顿氧化技术,以亚甲基蓝溶液为模拟污染物废水,研究了SDS对铁酸镍的改性效果、亚甲基蓝溶液初始pH以及催化剂循环使用等不同条件因素对样品类芬顿催化活性的影响。结果显示,经SDS改性后的NiFe₂O₄-S比纯相NiFe₂O₄表现出了更优异的催化性能,NiFe₂O₄-S对酸性（pH=3.5）、近中性（pH=6.5）和碱性（pH=9.5）的亚甲基蓝溶液均有着较好的催化降解效果;NiFe₂O₄-S具有良好的催化稳定性和重复使用性。对该催化反应体系的作用机理进行了详细探讨,NiFe₂O₄-S表现出优异的类芬顿催化活性归因于更强的电子转移能力,吸附的SDS能促进H₂O₂和 \text{?} {\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{\text{-}} 分别与表面Fe³⁺反应将其还原转化为Fe²⁺。·OH是直接分解亚甲基蓝的活性物种,反应中NiFe₂O₄-S表面较高浓度的Fe²⁺可以有效地把H₂O₂分解为·OH。SDS增强了催化剂表面对亚甲基蓝的吸附能力,促进了·OH与亚甲基蓝的分解反应。     

均相沉淀法制备ZnO微球

在75 ℃下采用均相沉淀法制备了ZnO微球,并运用XRD、SEM等方法表征了制得的样品,考察了反应时间和磷钨酸浓度对ZnO形貌的影响,讨论了纳米氧化锌的生长机理。结果表明：乙酸锌浓度为0.025 mol/L,三乙醇胺（TEA）浓度为0.100 mol/L,催化剂HPW浓度为1.00×10^－3 mol/L条件下,反应2 h制得的ZnO微球粒径均一,分散性良好。     

镂空α-氧化铁纳米带制备及其光催化性能研究

采用煅烧三聚氰胺硝酸铁超分子水凝胶前驱体的方法,成功制备了新型镂空纳米带状α-氧化铁（NB-α-Fe₂O₃）。以NB-α-Fe₂O₃为光催化剂,讨论了催化剂用量和过氧化氢用量对光催化降解罗丹明B（RhB）的影响,并考察了催化剂的稳定性。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（HR-TEM）、比表面积测试仪（BET）和X射线光电子能谱仪（XPS）等对α-氧化铁的形貌、结构和组成进行了分析。结果显示,制备的氧化铁属于α晶相,具备较好的结晶度,是由粒径为40~70 nm的颗粒组装成镂空纳米带状结构。通过考察不同催化剂用量和过氧化氢用量对光催化降解RhB效果的影响,发现适宜的催化剂用量为30 mg、过氧化氢用量为0.5 mL。在适宜条件下NB-α-Fe₂O₃催化剂可见光降解RhB循环4次后降解率仍达到96.8%。制备的NB-α-Fe₂O₃具有良好的光催化活性与稳定性。     

微氧条件下改性活性炭对羰基硫的吸附性能

以工业4^#活性炭（AC4）为载体,制备KOH改性活性炭,对比研究了KOH、Na₂CO₃、KI改性活性炭在相同条件下吸附净化羰基硫（COS）的性能,为KOH＞Na₂CO₃＞KI;考察了反应条件对吸附净化COS气体的影响;并对空白活性炭、新鲜改性活性炭和吸附后改性活性炭作SEM-EDS表征分析。结果表明,质量分数为10%的KOH是最佳浸渍液,反应温度60 ℃、氧含量1.0%为改性活性炭的最佳反应条件。结合SEM-EDS表征分析表明：改性活性炭孔结构的变化和表面活性物质的生成使其对COS的吸附净化效果增强。     

Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂催化降解甲基橙溶液

采用水热法结合高温热处理制备Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂,研究催化剂在可见光下降解甲基橙溶液的性能,并考察催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、pH值、盐效应和H_2O_2用量对光催化性能的影响,评价Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂的重复使用性能。结果表明,在催化剂用量2.0 g·L~(-1)、甲基橙溶液初始浓度20 mg·L~(-1)和溶液pH=6.2条件下光照反应5 h,甲基橙溶液脱色率可达99.18%,Na_2SO_4对光催化降解甲基橙起抑制作用,且随着溶液中盐浓度增加,抑制作用更明显。H_2O_2在一定浓度范围可促进光催化降解甲基橙,100 mL甲基橙溶液中30%H_2O_2加入量为1.0 mL时,甲基橙溶液脱色率可提高21.68个百分点。催化剂重复使用5次后,光照5 h的甲基橙溶液脱色率仍可达到75.99%。     

N-Zn/TiO2光催化氧化脱硫废液中亚硫酸钠的研究

采用溶胶凝胶法合成了氮、锌共掺杂二氧化钛催化剂（N-Zn/TiO₂）,用于催化氧化双碱法脱硫废液中的亚硫酸钠。通过X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱和场发射环境扫描电镜对N-Zn/TiO₂催化剂的形貌和结构进行了表征。并考察了催化剂用量、溶液pH、空气流量、亚硫酸钠初始浓度对N-Zn/TiO₂光催化氧化亚硫酸钠的影响。实验结果表明：在不加N-Zn/TiO₂催化剂的情况下,将脱硫废液中的亚硫酸钠完全氧化需要8 h,而N-Zn/TiO₂在紫外光照射下能在1.5 h内将亚硫酸钠催化氧化完全。催化剂的用量对反应速率的影响最大,废液中亚硫酸钠的氧化速率随着催化剂用量的增多呈上升趋势。其次是溶液的pH对亚硫酸钠的氧化有较大影响,随着pH的增大,亚硫酸钠的氧化速率呈先增大后减小的趋势。实验所得到的最优反应条件为：催化剂用量为m（催化剂）/m（亚硫酸钠）=1/100,pH=6.5,空气流量为4 L/min。     

Fe2+/H2O2体系降解MB机制及影响因素研究

以亚甲基蓝（MB）作为目标污染物，实验研究了Fe²⁺/H₂O₂体系降解MB的活性物质，明确了主要反应条件对MB降解的影响特性。结果表明：HO₂?没有直接降解MB的能力；Fe²⁺/H₂O₂体系对MB的降解能力主要来自于?OH；Fe²⁺/H₂O₂体系降解MB可分为快速反应阶段和匀速反应阶段。快速反应阶段的MB降解率随温度升高而下降。体系对MB降解能力随H₂O₂初始浓度增加呈现先升高后减弱的趋势，本实验条件下，最佳H₂O₂初始浓度为5 mmol·L^-1。体系对MB降解能力随Fe²⁺初始浓度的增加而单调增加。MB降解速率随MB初始浓度的增加而增加，但MB降解率随其初始浓度呈现先增大后减小的趋势。保证?OH生成速率及其有效利用是提高体系氧化能力及H₂O₂利用率的关键。     

（C5H7N2O2）4（SiMo12O40）的合成、结构及催化氧化碘离子研究

采用常规水溶液法合成了一种新型的有机-无机杂化多金属氧酸盐（C₅H₇N₂O₂）₄（SiMo₁₂O₄₀）（简称SiMo-12）。采用红外光谱（IR）、热重分析（TG）、单晶和粉末X射线衍射（XRD）、元素分析等对SiMo-12进行了表征。以过氧化氢为氧化剂,运用SiMo-12催化碘离子氧化,考察了催化剂用量、氧化剂用量、pH、温度等因素对反应速率的影响。结果表明：该化合物属三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数a=1.097 58（4） nm、b=1.144 88（4） nm、c=1.252 66（4） nm、α=64.665（1）°、β=64.804（1）°、γ=83.441（1）°、V=1.282 89（8） nm³、Z=1、R=0.034 0、wR₂=0.079 9。化合物由4个1-咪唑乙酸和一个经典的Keggin型[SiMo₁₂O₄₀]^4-单元组成,有机配体和多金属氧酸阴离子之间通过静电作用、质子转移以及氢键作用沿x轴形成一维链,链与链之间相互平行形成平行于xy面的二维层,层与层之间再通过氢键连接而得到三维网状结构。SiMo-12在催化碘离子氧化中表现出较为优异的催化活性,在c（SiMo-12）=2.0×10^-4 mol/L、c（过氧化氢）=2.0×10^-3 mol/L、pH=1.4、50 ℃条件下反应速率达到2.641 6×10^-5 mol/（L·s）,比未加催化剂时的反应速率提高了1 565倍。