活性炭纤维水热法负载TiO2光电催化氧化As（Ⅲ）

采用水热法在ACF上负载纳米TiO2制备得TiO2/ACF光电极,利用XRD、SEM、TEM对其进行了晶体结构、表观形貌、粒径大小的分析。并将其用于光电催化氧化As(Ⅲ),探讨了外加偏压和氧气对氧化As(Ⅲ)的影响。电极暗态通电无法氧化As(Ⅲ),外加偏压对光电催化氧化As(Ⅲ)有最佳值0.5 V,在此条件下通氧气对氧化As(Ⅲ)无促进作用。在初始As(Ⅲ)为2.0 mg/L,pH=7,固液比1.0 g/L,外加偏压0.5 V条件下,紫外光照射60 min后As(Ⅲ)转化率达到86.7%。     

纳米TiO_2的水解法制备及吸附性能

以硫酸钛为前驱体,水解法制备纳米TiO2,用XRD、SEM、BET手段进行表征。考察了制备方法、硫酸钛浓度、水解温度、干燥温度、分散剂PVA浓度及搅拌作用对纳米二氧化钛吸附As(Ⅴ)的影响,得到水解法制备纳米TiO2的最佳条件,并进一步考察了As(Ⅴ)溶液pH、吸附动力学和初始浓度对纳米TiO2吸附性能的影响。结果表明,水解温度为80℃、煅烧温度100℃、硫酸钛浓度为0.2 mol/L,pH 6.0,初始As(Ⅴ)100 mg/L时纳米TiO2颗粒物对As(Ⅴ)的吸附量可达到89.28 mg/g。XRD衍射表明,所制备的TiO2为锐钛矿型,SEM表明其平均粒径小于20 nm,BET表明比表面积为167 m2/g。     

改性吸附剂对水中砷的去除效果研究

以海泡石、活性炭、硅胶、活性氧化铝、沸石等吸附剂为载体,分别用CuSO4、Fe(NO3)3、FeCl3、NH4Fe(SO4)2、FeSO4进行改性,以浓度为0.1mg/L的As(III)和As(V)作模拟水样进行除砷实验研究。结果表明:吸附剂对As(V)的去除效果均高于As(III),当对As(V)的去除率达到90%时,各种吸附剂的投加量分别为:海泡石5g/L、活性碳5g/L、自制硅胶7g/L、沸石20g/L。     

超声波辅助纳米铁-牡蛎壳材料处理As(Ⅲ)废水的研究

以模拟As(Ⅲ)废水为处理对象,利用超声波辅助纳米铁(NI)-牡蛎壳(OS)复合材料处理废水中的As(Ⅲ),探讨了NI-OS复合材料在超声波辅助条件下对水中As(Ⅲ)的去除效果,考察了超声时间和功率、复合材料投加量、溶液温度、pH和As(Ⅲ)初始含量等因素对砷模拟废水去除效果影响。结果表明,在超声波辅助条件下,NI-OS对As(Ⅲ)去除效果得到显著提升。当NI-OS投加量大于0.3 g/L,超声功率和时间分别为200 W和60 min,溶液pH和As(Ⅲ)的质量浓度分别为7和10 mg/L时,溶液中As(Ⅲ)的去除率基本达到100%。     

负载TiO2城市污泥改性物光催化剂的制备

用城市污水处理厂的剩余污泥作原料,炭化制备活性炭吸附剂。以钛酸丁酯和无水乙醇为原料,乙酸为水解抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体,利用浸渍-烧结法将其负载于制备的污泥活性炭上,获得TiO2/AC光催化剂。以重金属离子Hg2+为目标污染物进行光催化去除实验,考察了抑制剂用量、TiO2的负载量、煅烧温度等对TiO2/AC催化性能的影响。结果表明,当CH3COOH∶Ti(OBu)4=0.8～1.0时,对Hg2+的催化去除效果较好;TiO2负载量为33.3%时,TiO2/AC光催化剂具有良好的吸附性能和更高的催化活性;煅烧温度直接影响晶体的结构,550℃煅烧时生成的混合晶体具有较高的催化性能。在最佳条件下制备的TiO2/AC光催化剂对水溶液中20 mg/L的Hg2+的光催化去除率可达到88.5%。     

金红石型钛白粉生产过程中煅烧晶种的制备与应用

以偏钛酸为原料,经碱解反应、水解反应、一次洗涤、中和反应、二次洗涤、酸溶反应,低温下制备了高活性金红石型TiO2煅烧晶种,并将其用于盐处理过程,考察了晶种添加量和煅烧温度对TiO2晶型转化的影响. 结果表明,在酸溶温度100℃、浆液浓度(以TiO2计)90~120 g/L、酸/钛质量比0.3~0.5、酸溶时间90~120 min的条件下,反应产物为金红石型TiO2含量90%以上的晶种溶胶,且稳定性良好. 在盐处理阶段,当晶种加入量3%~5%(w)、煅烧温度900℃、煅烧时间2 h时,TiO2的金红石晶型转化率达99%以上.     

La／B共掺杂Ti02光催化降解苋菜红的研究

采用溶胶-凝胶法制备La/B共掺杂Ti O2催化剂和纯TiO2催化剂。以苋菜红溶液为降解目标物,研究了La/B共掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应。重点考察了La/B共掺TiO2催化剂的掺杂比、催化剂的煅烧温度、光照时间、催化剂的添加量、溶液初始浓度、溶液p H值对降解率的影响。实验结果表明：单纯只靠紫外光光照或催化剂并不能快速、有效地降解苋菜红溶液。在La和B掺杂比为1：2、催化剂的煅烧温度为600℃、催化剂用量为3.0g/L、溶液p H值为5.5、溶液初始浓度为10mg/L的苋菜红溶液200m L,紫外光光照60min的条件下,La/B共掺杂的TiO2催化剂和纯TiO2催化剂光催化脱色率分别可达99.60%、86.45%,TOC的去除率为60.06%。     

青霉素生产废水的TiO_2光催化降解

采用TiO2光催化降解对青霉素生产废水进行了处理,分别用玻璃负载TiO2膜和TiO2粉末(P25)研究了反应时间、TiO2粉末投加量或镀膜次数、pH、曝气量、辐射功率以及初始废水污染物含量对处理效果的影响。结果表明,当使用TiO2粉末作为催化剂时,在反应时间为2 h、TiO2粉末投加量为500 mg/L、pH为3、辐射功率为35 W、曝气体积流量为0.4 L/min的优化条件下,TOC的质量浓度从107.3 mg/L降至59.6 mg/L,去除率达45.5%;COD从389.6mg/L降至217.0 mg/L,去除率达44.3%;色度从156度降至78度,去除率达50.0%。当使用TiO2负载膜作为催化剂时,在反应时间为1.5 h、镀膜4次、pH为3、辐射功率为25 W、曝气体积流量为0.2 L/min的优化条件下,TOC的质量浓度从107.3 mg/L降至81.3mg/L,去除率达24.2%;COD从389.6 mg/L降至286.7 mg/L,去除率达26.2%;色度从156度降至106度,去除率达32.3%;随着初始废水污染物含量的降低,去除率逐渐增加。     

掺杂铈、铁离子纳米TiO_2光催化降解苯酚废水的试验研究

Ce4+-Fe3+共掺杂溶胶-凝胶法制备改性TiO2光催化剂降解苯酚废水。试验研究了光催化剂投加量、反应时间、溶液pH值、煅烧温度以及Ce4+的掺杂量度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明,当苯酚废水初始质量浓度为500 mg/L,调节pH值为3.0,Ce4+-Fe3+-TiO2光催化剂的投加量为10 g/L,紫外灯照射反应240 min后,苯酚去除率达到90%以上。TiO2光催化剂处理苯酚废水效果显著,操作简单,无二次污染,具有较好的可行性。寻求更好的TiO2改性技术必将成为研究的热点。     

纳米TiO2光催化降解直接冻黄染料的研究

以纳米TiO2作为光催化剂,紫外灯为光源,对印染废水中的直接冻黄G染料进行了光催化降解实验.讨论了COD的初始浓度、光照时间、纳米TiO2投加量、初始pH值和外加催化剂Fe3＋的用量等五个因素对COD和色度去除率的影响.正交实验结果表明：初始pH值和光照时间是影响光催化氧化反应的关键因素;在初始COD为144.67mg/L、Fe3＋投加量为6.72mg/L、纳米TiO2投加量为100mg/mL、pH6的条件下,经6h的照射,COD的去除率达到80%,色度的去除率达到98.5%.     

基于响应面的电絮凝除As(Ⅲ)研究

PB法和Central Composite Design(CCD)法对电絮凝除As(Ⅲ)的影响因素进行筛选优化,建立以As(Ⅲ)去除率为目标响应值的模型,研究各因素影响,确定优化反应条件。结果表明,电絮凝除As(Ⅲ)影响显著的因素是:反应时间、电流、溶液初始pH及初始As(Ⅲ)含量;优化反应条件:反应时间9.91 min、电流0.31 A、溶液初始pH为6.94、初始As(Ⅲ)的质量浓度19.89 mg/L,在此条件下,As(Ⅲ)的实测去除率达98.8%,出水As(Ⅲ)的质量浓度为0.24 mg/L,达到GB 8978-1996排放要求。     

Nd~(3+)离子掺杂纳米TiO_2光催化性能的研究

本文采用溶胶-凝胶法制备Nd3+离子掺杂纳米TiO2光催化剂,利用XRD对制备的样品进行表征,以孔雀石绿为降解对象,探讨最佳工艺条件。实验结果表明:Nd3+掺杂改性的催化剂为锐钛矿型的TiO2,Nd3+掺杂量为0.2%,煅烧温度为400℃,煅烧时间为3 h,催化剂用量为100 mg/L,孔雀石绿浓度为6 mg/L时的催化活性最高。     

纳米铁系物对三价砷的吸附机理与性能

利用实验室条件下制备的纳米零价铁(NZVI)、纳米FeOOH和纳米Fe_3O_4,研究不同环境因素条件下各纳米铁系物对As(Ⅲ)的吸附性能。通过扫描电镜和X射线衍射扫描三种铁系物的微观结构,并分析模拟吸附动力学和吸附等温线。批试验的结果显示:当pH值为6,As(Ⅲ)的初始浓度为0.5 mg/L,2 h内NZVI对溶液中As(Ⅲ)的去除率高达99%,最大吸附量为5.99 mg/g;纳米FeOOH的最佳吸附条件为pH值为5,As(Ⅲ)初始浓度1 mg/L,4 h内的去除率可达92%;纳米Fe_3O_4的最佳吸附条件为pH值为7,As(Ⅲ)初始浓度为1 mg/L,24 h的最终去除率为60%。共存离子影响试验表明,对三种纳米铁系物吸附作用影响最大的均是溶液中的磷酸根。对吸附机理进行研究,结果表明:三种纳米铁系物吸附As(Ⅲ)的过程符合伪二级动力学模型,NZVI和纳米FeOOH的吸附等温数据符合Freundlich模型,纳米Fe_3O_4的吸附等温模型更加符合Langmuir等温模型。     

超声制纳米TiO_2及光催化降解活性深蓝的研究

介绍了TiCl4超声水解制备纳米TiO2的方法,探讨了超声波的作用机理,并以活性深蓝ST-2GLN为目标降解物,考察超声波及煅烧温度对纳米TiO2光催化性能的影响。结果表明:超声波能大幅度提高纳米TiO2光催化性能;300℃煅烧得到的纳米TiO2在催化剂质量浓度1.0g/L,25℃,8W紫外灯(波长254nm)照射,活性深蓝ST-2GLN水溶液初始质量浓度30mg/L的条件下,80min降解率即可达到99.7%。     

高铁酸钾与UV-vis/TiO2协同氧化效应的研究

为研究高铁酸钾与紫外-可见光/二氧化钛(UV-vis/TiO2)光催化的协同氧化效应,以氨氮为目标物,研究了高铁酸钾、UV-vis/TiO2光催化以及高铁酸钾与UV-vis/TiO2光催化联用对水中氨氮的去除效果.结果表明,在高铁酸钾与UV-vis/TiO2光催化联用的条件下,在pH=8.0,温度为室温,反应时间为30 min,氨氮质量浓度50 mg/L,高铁酸钾、TiO2投加质量浓度分别为20、200 mg/L时,水中氨氮的去除率为97.5%,比单独的高铁酸钾或UV-vis/TiO2最大去除率分别提高了22.5%和14.7%.实验还表明,低浓度的高铁酸钾与UV-vis/TiO2光催化体系存在协同氧化效应,但高浓度的高铁酸钾对UV-vis/TiO2光催化体系却存在抑制效应.     

O_3/TiO_2/Al_2O_3处理钻井废水的试验研究

试验采用改进的溶胶-凝胶法制备了以Al2O3为载体的TiO2多相催化剂,并以钻井废水COD为目标降解物,考察了催化剂投加量、臭氧浓度、pH和反应时间对O3/TiO2/Al2O3催化氧化去除COD的影响。结果表明:相比于单独O3、O3/TiO2处理工艺,O3/TiO2/Al2O3明显地提高了对废水COD的去除率,且碱性pH环境利于TiO2/Al2O3催化臭氧化反应的进行;在催化剂投加量为3.75g/L,臭氧质量浓度为80mg/L,pH为9.4的条件下,反应25min后,COD去除率可达92.35%,废水COD可从890 mg/L降至约68 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级排放标准。     

羧甲基纤维素钠稳定纳米硫化亚铁吸附砷研究

研究利用羧甲基纤维素钠(CMC)作为稳定剂,采用均相沉淀法制备FeS纳米粒子,采用透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱等方法对其进行表征,并讨论了对水中As(V)吸附性能的影响因素。结果表明,吸附量随CMC投加量增加而增加,CMC、FeS在质量比为1:1时,吸附量最大;对于50 mL初始质量浓度为10 mg/L的As(V)溶液,CMC-FeS适宜投加量为5 mg,在反应时间达到3 h即达到平衡,As去除率达到99%以上;pH在2～9时去除率均能达到80%以上,pH在5左右去除效果为好;吸附过程符合准2级动力学方程和Freundlich等温方程。说明稳定的纳米硫化亚铁是一种高效的除砷材料。     

斜板液膜反应器光电催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,进行光电催化降解罗丹明B(RhB)试验。确定了最佳降解条件:外加偏压+0.8 V、废水流量7.7 L/h、初始pH=2.5和电解质质量浓度2.0 g/L。在最佳条件下,处理20 mg/L的RhB溶液1.5 h,脱色率和TOC去除率分别达到97.3%和76.2%。结果表明,由于同时强化了激发光源的利用率和溶液的传质效率,斜板液膜反应器可高效降解RhB。     

CaSO4/TiO2复合粉体的制备及光催化性能研究

以硫酸氧钛、氧化钙为原料,采用沉淀水解法制备CaSO4/TiO2复合材料,通过探讨不同条件如：煅烧温度、催化剂投加量、光照时间及溶液pH等对光催化降解活性大红的影响。结果表明：复合粉体经500℃煅烧后的光催化效果最佳,当催化剂投加量为2 g/L,溶液pH为6,紫外灯照射180 min,降解率可达到83.85%。     

响应曲面优化改性沸石的制备及其对水中氨去除特性

采用柠檬酸钠联合高温煅烧制备改性沸石，利用响应曲面法优化制备参数，通过批次吸附实验探究了改性沸石去除水中氨的特性及机理。结果表明：柠檬酸钠质量分数为2.24%，煅烧温度为395.72℃，煅烧时间为3.58 h条件下制备的改性沸石效果最佳；在投加量为10 g/L条件下处理20 mg/L氨，去除率达到80.21%，较天然沸石提高35.62%。SEM和BET表明改性后沸石孔径增大了1.48倍。吸附氨的最佳pH为6，阳离子共存对吸附氨的影响顺序为：K⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺；拟二级动力学和Langmuir模型可更好地描述氨吸附过程，改性沸石循环5次后的氨去除率依然可达70.49%。本研究制备的改性沸石可作为吸附剂用于水中氨的高效去除。