钴氮改性石墨烯气凝胶催化PMS降解水中污染物

为探究钴氮改性对石墨烯气凝胶催化过一硫酸盐(PMS)降解污染物性能的影响，以氯化钴和氧化石墨烯(GO)作为前驱体，通过冷冻干燥和氨气热退火处理，成功制备了钴氮改性石墨烯气凝胶(Co-NGA)。采用SEM、BET等一系列测试手段对材料的形貌结构、元素组成和化学形态进行表征，并选择对羟基苯甲酸(p-HBA)作为目标污染物，测试气凝胶材料的催化活性。结果表明：石墨烯气凝胶具有独立的块体形貌和联通的三维多孔结构，钴和氮均匀地分布在石墨烯片层表面；当CoCl₂添加量为1.5 mg/mL以及GO质量浓度为2.0 mg/mL时Co-NGA展示出最高的催化活性，在60 min内对p-HBA的去除率超过98%，反应速率常数达到0.096 min^-1，远高于GA(0.008 min^-1)、NGA(0.011 min^-1)和Co-GA(0.019 min^-1)的反应速率常数，在较宽的pH值范围(3～11)和复杂离子环境下均能保持良好的催化活性；Co-NGA/PMS体系是一个以非自由基电子转移为主导的...     

UV和UV过氧化物降解甲氧苄啶和恩诺沙星动力学

针对地表水中磺胺类抗生素和喹诺酮类抗菌药物被频繁检出这一问题，以磺胺类抗生素甲氧苄啶(TMP)和喹诺酮类抗菌药物恩诺沙星(EFX)为目标物，对比分析了单独紫外(UV)、紫外/过氧单硫酸盐(UV/PMS)、紫外/过氧二硫酸盐(UV/PDS)和紫外/过氧化氢(UV/H₂O₂)在不同水体背景条件下的除污染效率与降解动力学，进一步计算不同pH条件下TMP和EFX的光分解量子产率。结果表明：TMP和EFX紫外光分解的假一级速率常数k₀随pH增加而增加，且EFX光分解的k₀显著大于TMP。在pH 3.0、7.0和11.0条件下，计算得到TMP和EFX的量子产率?(λ=254 nm)分别为0.001 0、0.001 3、0.003 6和0.005 3、0.051 1、0.064 5。过氧化物的加入增加了TMP和EFX的降解速率，且对自身光分解慢的TMP影响更为显著。超纯水背景条件下，在pH 3.0和7.0时，UV/PDS对TMP和EFX降解的k₀最大，而在pH 11.0时，UV/PMS体系的...     

CuO-ZnO-Al_2O_3催化剂的改性及其CO_2加氢合成甲醇催化性能的研究

分别以Pd修饰的碳纳米管(Pd/CNT)、碳纳米管(CNT)、CeO2、ZrO2和Pd为促进剂对CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行改性,在反应温度230~270℃、压力2.3~2.9 MPa、空速3 000~9 000 h-1条件下,考察各催化剂在CO2加氢合成甲醇反应中的催化活性,并利用SEM、XRD、H2-TPR、BET测试技术对催化剂进行结构表征.结果表明:促进剂对CuO-ZnO-Al2O3催化剂的改性作用依次为:Pd/CNTCNTZrO2CeO2Pd.其中,Pd/CNT作为一种高效促进剂,显著提高了催化剂的比表面积,减小了催化剂的颗粒直径,促进活性组分Cu的分散,提高催化剂的还原性能,明显改善CuO-ZnO-Al2O3催化剂的催化性能.     

碳纳米管活化过硫酸盐降解污染物的研究进展

概述了碳纳米管（CNT）活化过硫酸盐降解水中污染物的研究进展。从N原子掺杂、含氧官能团调控、缺陷程度调控、与金属复合等方面系统总结了CNT材料激活过一硫酸盐（PMS）和过二硫酸盐（PDS）降解有机污染物的性能及其构-效关系，针对CNT材料循环稳定性不佳的问题，提出了可能的原因和再生方法，并详细讨论了CNT材料去除有机污染物的可能反应机理和鉴别方法，最后提出了CNT材料在环境修复领域的应用潜力和未来研究方向。     

封面图片说明

<正>催化过硫酸盐降解邻苯二甲酸二丁酯效能",为GO/CoFe_2O_4催化过硫酸盐(PMS)降解邻苯二甲酸二丁酯(DBP)反应机理图.GO/CoFe_2O_4表面存在大量表面羟基位封面图片来自本期论文"GO/CoFe_2O_4点,当接触溶液后会被羟基化,生成表面羟基基团,由于电子转移作用,使得Co(Ⅱ)/CoⅢ)与     

MnO_x/CNT的制备及其对氧还原反应的电催化性能研究

利用高锰酸钾（KMnO₄）对纳米碳管（CNT）的纯化反应,制备出了CNT负载的锰氧化物复合材料MnO_χ/CNT.采用XRD和SEM分析发现,CNT表面被一种birnessite型层状锰氧化物均匀地包覆.循环伏安实验结果表明,MnO_χ/CNT对碱性溶液中氧还原反应具有比CNT更高的电催化活性,能够在O₂二电子还原为HO₂^-的电位下实现其彻底还原,生成OH^-.从而表明该种复合材料在燃料电池、金属/空气电池等领域具有十分良好的应用前景.     

玻纤负载TiO2/g-C3N4光催化膜的制备及降解染料性能

为解决光催化剂效率不高、粉末难回收且易造成二次污染等问题,采用浸渍法制备了玻璃纤维负载TiO₂/gC₃N₄光催化膜(命名为TCNGF)。TiO₂和g-C₃N₄纳米颗粒通过静电自组装在玻璃纤维表面形成了均匀无裂痕的薄膜,重量法测得催化剂负载量(质量分数)为4%。降解实验结果表明：以TCNGF为催化剂,在模拟太阳光下,10 mg/L的罗丹明B(RhB)溶液在40 min的降解率达到98%,4次循环降解实验的脱色降解率均高于99%,且溶液中无絮状沉淀产生,表明催化剂优异的催化活性、附着牢度和循环稳定性。催化结果表明：适量提高TiO₂和g-C₃N₄的质量比,催化膜内异质结量增多,促使光生活性自由基增多,染料降解速率增快;初始染料浓度对TCNGF光催化降解性能无明显影响。自由基捕获实验证明：超氧自由基(·O₂^-)和羟基自由基(·OH)在光催化反应过程中为主要...     

可见光催化剂氧化铋的改性研究进展

氧化铋(Bi₂O₃)作为重要的半导体光催化材料,由于特殊的电子结构和优良的可见光响应性能,被认为是一种很有前景的可见光光催化剂,在光催化处理废水方面显示了良好的应用前景。但因Bi₂O₃光催化性能较低限制了它的应用,因此研究者对其进行改性,期望获得性能优越的Bi₂O₃光催化材料。综述总结了表面形貌调控、表面修饰、金属离子修饰以及半导体复合等几种改性方法,并对改性Bi₂O₃光催化材料的发展前景进行了展望。     

Ni/SiO2催化剂催化2-硝基-4-乙酰胺基苯甲醚加氢性能研究

Ni系催化剂具有原料丰富,价格低的优点,本研究将Ni负载在SiO₂表面,用于2-硝基-4-乙酰胺基苯甲醚(NMA)加氢反应。Ni/SiO₂催化剂采用溶胶-凝胶法制备,用BET、XRD、SEM、TEM、NH₃-TPD、H₂-TPR等表征技术对催化剂结构进行表征,考察了加氢反应性能随催化剂结构、反应温度和压力变化规律。以商用雷尼镍催化剂作为对照,考察催化剂催化NMA加氢反应性能。研究结果表明：Ni负载量为30%时,Ni/SiO₂催化剂适量的酸性和Ni纳米粒子之间的协同作用使得Ni/SiO₂表现出最高的催化活性;在100℃、加氢压力1.8 MPa条件下反应2 h, NMA转化率达到100%,目标产物2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚(AMA)选择性超过99.3%。     

等离子体辅助制备的Co3O4光催化甲苯净化性能研究

等离子体改性是提高催化材料性能的有效途径。利用水热法合成了Co₂(OH)₂CO₃前驱体，通过氧气低温等离子体技术，制备了表面改性的Co₃O₄催化剂(Co₃O₄-P)，并对其进行了XRD、O₂-TPD、H₂-TPR、SEM、TEM、XPS、FTIR、Raman和UV-Vis等表征。结果表明，等离子体处理可以降低Co₃O₄中Co元素的平均价态，在其表面形成更多的缺陷点位，降低Co₃O₄的Co-O键能，增强其低温还原性能；在全太阳光谱的光强为776 mW/cm²、反应空速为30 000 mL/(g·h)、甲苯质量分数为500μg/g的测试条件下，Co₃O₄-P的甲苯降解率为100.0%,其值约为通过焙烧法制备的Co₃O     

SiO2/含硅氟苯丙乳液超疏水涂层制备与热稳定性研究

用乳液聚合方法合成了含硅氟苯丙乳液,用sol-gel法制备出不同尺寸的纳米、微米SiO₂,并用氨基硅烷偶联剂(KH550)对SiO₂粒子进行表面改性,改性后的SiO₂粒子加入含硅氟苯丙乳液中制得复合涂层。使用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、水接触角(WCA)测试,研究了含硅氟苯丙乳液合成和SiO₂表面改性的机理,考察了涂层表面的微观形貌与润湿状态的关系,结果表明涂层水接触角153°,为超疏水表面,而且能在-10～90℃的冷、热处理后保持超疏水性能。热重分析(TGA)显示,复合涂层热稳定性良好。     

硫化纳米零价铁活化过二硫酸盐降解废水中四环素

硫化零价铁(S-nZVI)因其电子传递效率高、选择性好,近年来在水处理领域应用广泛。将硫化零价铁与高级氧化技术结合,可发挥材料优异的催化性能,实现对污染物的高效降解。论文以硫脲为硫源制备高活性硫化纳米零价铁,构建S-nZVI活化过二硫酸盐(PDS)高级氧化体系实现对四环素的高效降解。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征方法对S-nZVI的组成结构和表面形貌进行分析,考察硫铁摩尔比(S/Fe)、硫化时间、S-nZVI投加量、PDS浓度、溶液初始pH和共存离子对TC降解的影响作用,通过活性物种淬灭实验和电子顺磁共振实验（EPR）探究自由基和非自由基活性物质对TC的降解作用,利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析TC降解的可能路径。试验结果表明：纳米零价铁(nZVI)经硫化改性后,比表面积增大,铁(Fe)和硫(S)均匀地分布在材料表面;S/Fe对TC降解的影响作用较小,TC降解率与S-nZVI投加量和PDS浓度呈正相关,但随着硫化时间升高呈现降低趋势;S-nZVI/PDS体系在较宽pH范围内(pH=5~9)均具有较优的TC降解效果;反应溶液中存在不同阴离子时,TC降解率受到不同程度抑制作用,其中HCO3-抑制作用最为显著;当S/Fe为0.028、硫化时间为2 h、S-nZVI投加量为1 g/L、PDS浓度为2 mmol/L,不调节初始溶液pH时,反应120 min后TC降解率可达94.6%;S-nZVI/PDS体系的活性物种除常见自由基(SO4?-和HO?)外,还包括非自由基活性物质Fe(IV),但Fe(IV)对TC的降解作用较小;TC降解的可能路径主要是通过特定官能团裂解和开环反应进行,最终氧化降解成CO2和H2O。     

光催化材料石墨相氮化碳的合成、改性及应用

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种对环境温和的半导体材料,在光催化领域具有良好的应用前景。但是,纯g-C₃N₄因比表面积小、光生载流子分离难等缺点影响了其光催化性能,限制了其大规模应用,因此对g-C₃N₄进行改性使其光催化性能得到提升具有重要意义。从合成方法和改性策略出发,综述了近年来g-C₃N₄光催化剂的研究进展,并总结了g-C₃N₄光催化剂在废水处理降解污染物、产H₂及产H₂O₂等领域的应用发展。结果表明,改性后的g-C₃N₄光催化剂性能得到了巨大的提升。最后,对g-C₃N₄的发展方向进行了展望。     

聚酰亚胺表面化学改性的红外光谱研究

聚酰亚胺表面通过在碱或胺溶液中改性以提高与其他材料的结合力。通过1 mol/L的KOH处理并质子化和5 mol/L的NH2（CH2）2NH2处理分别对聚酰亚胺表面改性,通过FTIR-ATR红外光谱对改性表面结构进行分析。结果表明,聚酰亚胺表面改性是从外到内渐进的选择性反应,随处理时间延长改性程度增加;与KOH相比,NH2（CH2）2NH2反应活性较弱且空间位阻较大,因此其改性程度明显较低。经处理后酰亚胺环打开,聚酰亚胺表面激活生成氨基化合物和羟基,从而提高了表面结合力,但为了不影响整体材料性能,需控制改性时间。     

TiO2光催化效率影响因素及应用

简述TiO₂光催化反应机制,从TiO₂的粒径、缺陷、晶体结构、晶体形貌和TiO₂的表面改性等方面综述了影响TiO₂光催化性能的因素;总结了TiO₂光催化剂在污水处理、杀菌以及空气净化等方面的应用,并指出今后可以从减小TiO₂的粒径、增加其缺陷、改变其形貌、采用混晶化合物以及对TiO₂进行表面改性等方面提高TiO₂光催化效率。     

不同煅烧温度对碳纳米管活化PMS降解四环素的性能研究

环境中大量监测出的四环素类抗生素对于生态系统和人类健康造成了严重的威胁,碳基催化剂活化过一硫酸盐(PMS)降解水中四环素的技术因其环境友好以及无二次污染而受到广泛关注,但其催化氧化效果有待提升．采用不同煅烧温度下的碳纳米管(CNTs)活化过一硫酸盐(PMS)降解水中四环素(TC),同时考察了PMS浓度、CNT投加量以及初始p H值等反应条件对四环素降解的影响．结果表明,煅烧温度为950℃下处理的CNTs具有最佳的活化PMS的性能,且当初始p H为9、CNT投加量为0.4 g/L、PMS与TC的物质的量浓度比为20:1时TC达到最佳的讲解去除效果．     

Fe3O4/CuCo2S4复合物活化过硫酸一氢盐对有机染料的去除作用

采用水热法制备了Fe₃O₄/CuCo₂S₄复合催化剂,利用SEM、XRD、EDS对0.25-Fe₃O₄/CuCo₂S₄复合材料的表面形貌和结构进行表征,研究了复合催化剂活化PMS降解染料废水的效能。实验结果显示,在室温条件下,加入200 mg/L PMS、125 mg/L催化剂,20 mg/L RhB在40 min内去除率达到99.5%。自由基淬灭实验表明,Fe₃O₄/CuCo₂S₄活化PMS产生的羟基自由基、硫酸根自由基和单线态氧等活性物质均参与了RhB降解过程。回收实验表明,4次循环使用后RhB的降解率仍能达到94.2%,表明Fe₃O₄/CuCo₂S₄复合催化剂具有良好的可重复利用性和优异的催化活性,易于回收。Fe₃     

硅烷偶联剂对TiO2薄膜的改性

采用溶胶-凝胶法在镀锡钢表面构建硅烷偶联剂KH-570改性TiO₂薄膜.运用SEM,极化曲线,交流阻抗谱,紫外加速老化实验等方法,考察用不同量的KH-570对TiO₂薄膜性能进行改变的过程.结果表明,当KH-570与Ti（OBu）₄的体积比为1:1时,得到的改性TiO₂薄膜表面更致密,具有最佳的防护特性和抗紫外老化的性能.     

铁盐改性蒙脱土活化过一硫酸盐去除水中双酚A效能与机理

有机微污染物是饮用水处理的新兴难题,过一硫酸盐氧化是去除有机微污染物的有效途径,但存在催化剂成本高、制备和再生过程复杂等问题。本文尝试利用三价铁盐改性后的蒙脱土（Fe-MMT）作为过一硫酸盐催化剂,研究Fe-MMT活化过一硫酸盐（PMS）降解饮用水中双酚A的规律和效能。实验结果表明:双酚A能够快速吸附到Fe-MMT表面,并在1 h内的去除率高达96.4%。分析认为,Fe-MMT的纳米级层间距加速了Fe³⁺与PMS间的电子转移,有利于PMS活化分解产生HO·和SO₄·^-自由基,导致水中双酚A快速降解。此外,Fe-MMT的层状结构能够有效抑制水中背景腐殖酸成分对PMS活化的影响。铁盐改性蒙脱土的制备和再生过程简单,可作为过一硫酸盐催化剂应用于饮用水处理领域。     

MoS2@FeOOH/陶粒复合材料连续活化过硫酸盐降解磺胺甲恶唑(英文)

在废水处理领域,颗粒间易团聚和材料难回收极大地限制了传统粉末材料的大规模应用。为解决上述问题,本文采用了一种水热法与浸渍法相结合的方法使MoS₂@FeOOH(MF)转移到固体废物衍生的陶粒上,在连续流动条件下,实现了过一硫酸盐(PMS)高效活化降解磺胺甲恶唑(SMX)。陶粒粗糙的表面和丰富的孔隙结构为MF提供了丰富的附着位点,FeOOH、MoS₂和陶粒之间的金属-载体相互作用抑制了Fe离子的浸出。与MoS₂(36.7%)和MF(42.9%)相比,陶粒(MFC)表现出更高的降解率(83.4%)。EPR测试和淬灭实验结果表明,SMX的降解涉及多种活性物质,包括^·OH、SO₄^·-、^·O₂^-和¹O₂,其中以¹O₂为主的非自由基途径占主导地位。此外,通过LC-MS分析检测到降解过程中的10种中间产物,提出了SMX的...