卷心菜状 Bi2WO6光催化降解黄药废水

针对硫化矿浮选废水中残留黄药难以有效降解的问题,通过水热法制备可见光响应光催化剂卷心菜 状钨酸铋（Bi2WO6）,利用 XRD、SEM、EDS、UV-Vis DRS 对钨酸铋纳米材料进行物相表征,分析其晶体结构、元素组 成、形貌及光学性质,进而系统地研究光催化剂投加量、黄药初始浓度、溶液 pH 值等因素对光催化降解黄药的影 响。通过自由基淬灭试验确定降解黄药的活性氧化物种,并利用可见-紫外分光光度计的全谱扫描初步分析黄药 降解过程。结果表明：在催化剂投加量为 0.5 g/L,黄药浓度为 80 mg/L 的条件下,光催化 1 h 黄药的降解率高达 99.11%,COD 去除率达到 75.09%。超氧自由基（·O 2-）在黄药光催化氧化降解过程中起主要作用,过黄药为降解过 程的中间产物。研究结果提供了一种高效、经济降解选矿废水残留黄药的环境友好型技术,可以促进选矿废水的 循环利用。     

石墨烯-TiO2复合材料可见光催化降解乙黄药

以石墨烯-TiO2复合材料为光催化剂,可见光条件下催化氧化降解硫化矿选矿模拟废水中残余乙黄 药,分析了不同种类光催化材料、溶液 pH 值、光催化时间、乙黄药初始浓度等因素对催化氧化降解效果的影响,并 对光催化材料可重复利用性进行了评价。结果表明：在乙黄药初始浓度为 20 mg/L、初始 pH=6.8、复合材料用量为 0.3 g/L、反应时间为 120 min,氙灯模拟可见光的试验条件下,模拟废水中乙黄药降解率可达到 94.54%,制备的高性 能复合材料重复利用 4 次仍有较好的光催化活性。紫外光谱仪在 200～400 nm 波长范围内扫描对光催化氧化过程 进行了表征,结果表明：乙黄药光催化氧化降解过程中有过黄药产生,然后过黄药在光催化剂作用下将继续氧化成 其他物质。     

废水组分对光芬顿催化降解乙基黄药的影响

以机械活化膨润土基铁铋氧体(A-BiFe/Bent)为非均相催化剂,考察了乙基黄药(EX)废水中的组分对光芬顿催化降解EX的影响。结果表明,K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等阳离子可导致EX降解率降低;一定浓度范围的Cu²⁺、Pb²⁺能够促进光芬顿降解EX反应,但浓度过高的Cu²⁺与Pb²⁺会清除·OH从而使EX降解率略微下降。Cl^-、S^2-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-和NO₃^-等阴离子均使EX降解率降低,其中S^2-对EX降解的抑制作用最显著;松醇油对EX的降解反应无明显影响。     

Bi2O3催化氧化法处理选矿废水试验研究

研究了用Bi₂O₃催化氧化法处理含黄药的模拟选矿废水的降解效果,分别考察了光照与否、反应时间、废水的pH值、Bi₂O₃用量、黄药浓度、催化剂可重复利用性等因素对催化氧化效果的影响。结果表明,黄药初始浓度30 mg/L,自然pH=7.2,Bi₂O₃用量为1 g/L且无光照条件下搅拌反应60 min,黄药降解率可达99.74%,催化剂重复利用4次仍有较好的活性,且在黄药降解过程中不产生任何中间产物,具有较高的实用价值。     

氧化锌纳米线阵列光催化降解异丁基钠黄药

为探索高效降解选矿废水中残留的常用浮选药剂异丁基钠黄药,以锌片为基底,采用水热法制备了一种可循环利用的新型光催化降解材料——氧化锌纳米线阵列,通过XRD、SEM、TEM、PL和DRS等手段对所制备样品进行了晶相、形貌及光学性能表征,并研究了异丁基钠黄药初始浓度、模拟废水pH和光催化降解时间等对材料光催化活性的影响。结果表明:当异丁基钠黄药初始浓度为60 mg/L、模拟废水pH=7、氧化锌纳米线阵列(锌片规格为2cm×2 cm×0.8 mm)催化降解时间为60 min时,异丁基钠黄药的降解率为91.46%;氧化锌纳米线阵列循环利用10次仍保持良好的光催化活性。动力学研究表明,氧化锌纳米线阵列光催化降解异丁基黄药的行为符合一级反应动力学模型。     

TiO2光催化降解黄药试验研究

研究了正丁基黄药和异丁基黄药在二氧化钛悬浮液体系下的光催化降解行为。研究结果表明,异丁基黄药比正丁基黄药更容易降解。TiO2用量、溶液pH值、光催化时间、黄药浓度等因素影响黄药光催化降解效果。动力学研究表明正丁基黄药和异丁基黄药的光催化降解行为服从一级动力学模型。采用UV波长扫描技术在200～800nm范围内对光催化过程进行了扫描,结果表明,在异丁基黄药光催化降解过程中产生了过黄药(ROCS2O^-)的中间产物,而在正丁基黄药的光催化降解过程中则没有产生中间产物。     

TiO2@芽孢杆菌光催化性能研究

选矿废水中存在的黄药严重危害矿山周围生态环境,对其处理迫在眉睫。以钛酸丁酯为 基底,利用 芽孢杆菌合成 TiO₂@芽孢杆菌,将其应用于黄药废水处理,以黄药降解率为指标,考察了 TiO₂@芽孢杆菌菌液浓度、 钛酸丁酯用量、黄药初始浓度、废水初始 pH 值对黄药降解影响及动力学规律,并通过紫外分 光光度计与离子色谱 探究黄药的降解机理。结果表明：TiO₂@芽孢杆菌矿化合成 TiO₂为无定型;TiO₂@芽孢杆菌光 降解黄药不同菌液浓 度、钛酸丁酯用量、黄药初始浓度的动力学模型均符合伪一级动力学模型;TiO₂@芽孢杆菌在 废水初始 pH=4~9 范围 内适应性较好,在TiO₂@芽孢杆菌菌液浓度为90 mL/L、钛酸丁酯为150 μL/L、废水黄药初始 浓度为10 mg/L、初始 pH= 8、光照强度为 250 W 的最佳试验条件下光照 72 h,黄药降解率达到 96.3%;TiO₂@芽孢杆 菌光降解黄药过程中各种 作用大小为：同化作用＞TiO₂光催化作用＞吸附作用;黄药中硫元素能被 TiO2@芽孢杆菌转化 为 SO₄^2-,最终被降解 为 CO₂、H₂O、SO₄^2-等小分子物质。合成的 TiO₂@芽孢杆菌对黄药废水处理具有实际应用价 值。     

Ag3PO4催化剂的简易制备及其降解罗丹明B的研究#br#

以硝酸银和十二水合磷酸氢二钠为原料合成了Ag3PO4催化剂,并在可见光下研究其对罗丹明B的光催化降解性能。通过X射线衍射仪、纳米激光粒度仪及紫外可见分光光度计对催化剂进行了表征,并考察了不同的光照时间、催化剂用量、罗丹明B初始浓度,以及丙二酸、乙二胺四乙酸、过氧化氢的加入对光催化性能的影响。结果表明,当Ag3PO4催化剂用量为30 mg,罗丹明B浓度为10 mg/L,过氧化氢用量为1 mL时光催化效果最好,罗丹明B的降解率高达98.6%;加入过氧化氢后,Ag3PO4催化剂对罗丹明B的降解速率提高了约20个百分点,降解完全所需时间缩短了约三分之一;加入丙二酸和乙二胺四乙酸后,Ag3PO4催化剂对罗丹明B的降解率显著降低,表明羟基自由基·OH和空穴H+可能是Ag3PO4可见光催化剂的主要活性物质。     

Ag_3PO_4催化剂的简易制备及其降解罗丹明B的研究

以硝酸银和十二水合磷酸氢二钠为原料合成了Ag_3PO_4催化剂,并在可见光下研究其对罗丹明B的光催化降解性能。通过X射线衍射仪、纳米激光粒度仪及紫外可见分光光度计对催化剂进行了表征,并考察了不同的光照时间、催化剂用量、罗丹明B初始浓度,以及丙二酸、乙二胺四乙酸、过氧化氢的加入对光催化性能的影响。结果表明,当Ag_3PO_4催化剂用量为30 mg,罗丹明B浓度为10 mg/L,过氧化氢用量为1 mL时光催化效果最好,罗丹明B的降解率高达98.6%;加入过氧化氢后,Ag_3PO_4催化剂对罗丹明B的降解速率提高了约20个百分点,降解完全所需时间缩短了约三分之一;加入丙二酸和乙二胺四乙酸后,Ag_3PO_4催化剂对罗丹明B的降解率显著降低,表明羟基自由基·OH和空穴H~+可能是Ag_3PO_4可见光催化剂的主要活性物质。     

TiO2/蒙脱土复合材料光催化降解丁基黄药性能研究

双马瑞雪蒋潇宇李国栋赵思凯沈岩柏(东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819) 摘要浮选废液中残余的黄药会严重危害自然生态及环境,为实现对黄药的高效降解,依据固相扩散原理,采用固相研磨—粉末烧结法成功制备出了TiO2/蒙脱土(MMT)复合材料,通过XRD、FTIR、SEM、紫外-可见光吸收光谱和光致发光光谱等检测手段对材料的结构、形貌和光化学特性进行表征,并在紫外光条件下考察了TiO2负载量、光催化剂用量、丁基黄药初始浓度和黄药种类等因素对其光催化降解性能的影响,根据活性基猝灭试验和模拟废液的实时吸光光谱结果探讨了对丁基黄药的光催化降解机理。结果表明,80%TiO2/MMT具有更高的紫外光吸收性能和较低的光生载流子复合效率,0.2 g/L的光催化剂在光照30 min后对初始浓度为20 mg/L丁基黄药的光催化降解率达到99.52%,且催化剂的重复利用性高,可以有效降解多种黄药。超氧自由基（·O2-）和空穴（h+）是光催化降解丁基黄药的主要活性物质,且光催化降解过程中产生了过黄药这一中间产物。     

O3/H2O2去除选矿废水中丁基黄药的研究

用臭氧类高级氧化剂O₃/H₂O₂对含有丁基黄药的模拟选矿废水进行了处理。考察了O₃和H₂O₂的用量、溶液pH值、丁基黄药初始浓度、常见难免离子对废水COD_Cr去除效果的影响;并通过紫外-可见光谱和添加叔丁醇试验,探讨了O₃/H₂O₂工艺去除丁基黄药的反应机理。结果表明：丁基黄药初始浓度为400 mg/L、pH=6.8的模拟废水1 000 mL,投加100 L/h 的O₃和1 000 mg/L 的H₂O₂,反应2 h后COD_Cr的去除率可达60.25%;CO^2-₃和SO^2-₄有抑制废水中COD_Cr去除的作用,而Cu2+和Zn2+可以提高废水COD_Cr的去除率;O₃/H₂O₂工艺去除废水COD_Cr反应遵循羟基自由基反应机制。     

天然黄铁矿活化过硫酸盐降解阿特拉津性能及影响因素

阿特拉津（atrazine,ATZ）作为一种常见的除草剂被广泛应用于农业生产中,但因其毒性强、易残留等,现已成为水体中检测率极高的污染物之一,给生态环境以及人类健康带来了巨大的危害。选用环境友好、来源广泛的天然黄铁矿（pyrite,FeS₂）来活化过硫酸盐（persulfate,PS）降解水中ATZ并探讨了天然水体中常见的8种无机离子：NH₄⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、HCO₃^-、CO₃^2-、H₂PO₄^-、NO₃^-、Cl^-和腐殖酸（humic acid,HA）对该体系降解ATZ的影响。电子顺磁共振波谱仪（electron paramagnetic resonance,EPR）检测发现黄铁矿活化PS产生的强氧化性自由基·OH和SO₄^-·是氧化去除ATZ的主要原因。此外,8种无机离子对pyrite/PS体系降解ATZ均具有不同程度的抑制作用且抑制效果最强的3种无机离子从大到小依次为CO₃^2-、HCO₃^-、H₂PO₄^-。HA对ATZ的降解具有轻微抑制作用。常见的金属螯合剂如EDTA、柠檬酸钠和草酸因易与黄铁矿产生的Fe²⁺络合,降低了黄铁矿活化PS的性能,从而显著抑制ATZ的降解。利用黄铁矿活化PS可实现尾矿资源的再利用,研究结果可为pyrite/PS降解ATZ的实际应用提供一定的理论依据。     

复合材料BiVO4/ZnO光催化降解废水中的丁基黄药

针对选矿废水中残留的有毒有害丁基黄药,通过水热法制备出一种高效复合型光催化材料BiVO₄/ZnO。采用XRD、SEM和UV-Vis等对样品的结构、形貌和光学性质等进行了表征。在模拟太阳光照射下,考察了降解时间、BiVO₄与ZnO不同质量百分比的BiVO₄/ZnO和不同丁基黄药初始浓度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明：①BiVO₄与ZnO按质量比25%复合的光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药模拟废水具有强降解效果;丁基黄药初始浓度越低、降解时间越长,丁基黄药的降解率越高;pH=7、初始浓度为50 mg/L的丁基黄药模拟废水50 mL,在复合光催化材料BiVO₄/ZnO用量为50 mg时的降解率为96.00%。②复合光催化材料BiVO₄/ZnO可循环用于丁基黄药的降解,丁基黄药的降解率几乎不受循环利用次数的影响。③复合光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药的降解行为符合一级反应动力学模型。     

从含重金属废水中回收铅、汞的研究

在研究单一体系中铅/汞回收的基础上, 采用分步硫化沉淀浮选法对含Pb²⁺、Hg²⁺混合废水中铅/汞的分离回收进行了研究。试验结果表明: 向混合废水中加入Hg²⁺1.1倍当量Na₂S, 反应12 min, 加入丁黄药45 mg/L, 浮选5 min, 浮选后的废水再加入Pb²⁺1.5倍当量Na₂S, 反应12 min, 加入丁黄药25 mg/L, 浮选5 min, 铅和汞回收率均达99.90%以上。经该方法处理后的废水中残余重金属含量均低于GB8979-1996一级标准。浮渣中汞品位为32.42%, 铅品位为83.25%, 具有极高的资源回收价值。     

磁黄铁矿与乙黄药相互作用电化学浮选红外光谱的研究

考查了乙黄药为捕收剂时磁黄铁矿的浮选行为, 发现在pH=1～12 范围内, 磁黄铁矿均表现出良好的可浮性, 只有当pH >12 时, 可浮性下降。通过用氧化剂过硫酸铵, 还原剂硫代硫酸钠调节矿浆电位, 考查了磁黄铁矿在不同pH 值下, 可浮性与矿浆电位之关系, 得出了矿物可浮的电位-pH 区间。并通过红外光谱测试的研究, 探讨了乙黄药在磁黄铁矿表面作用机理及生成产物, 不同pH 值及不同电位下与乙黄药作用后, 磁黄铁矿红外吸收强度与其回收率有对应关系, 双黄药是主要吸附产物。     

铁氧体法处理含铜、锌、镉重金属废水的实验研究

用铁氧体法处理同时含铜、锌、镉废水,对铁氧体法处理含铜、锌、镉废水工艺中的主要技术参数进行探讨,研究pH值、温度、Fe³⁺和Fe²⁺投加量及添加剂对处理效果的影响。实验表明：当温度为70℃、Fe³⁺/Fe²⁺为1.5(mg/mg)、Fe²⁺/Mn²⁺投加量为11(mg/mg)、pH值为9,添加剂为1.2 mg/L时,对含铜、锌、镉废水处理效果比较好,并达到排放标准。     

硅藻土基复合光催化剂的制备及其在黄药降解中的应用

为了实现对浮选废水中残留黄药的高效降解,首先采用油浴沉淀法制备了TiO₂/硅藻土二元复合光催化剂,考察了TiO₂负载量和H₂O₂添加量对所获产物在紫外光照射条件下对黄药降解性能的影响。在经优化得到的二元复合光催化剂的基础上,又采用水浴沉淀法制备得到BiOCl/TiO₂/硅藻土三元复合光催化剂,考察了BiOCl负载量对三元复合光催化剂降解黄药性能的影响。研究结果表明,当TiO₂与硅藻土的质量比为1 GA6FA 5、质量分数为30%的H₂O₂添加量为2 mL时,所获二元复合光催化剂的降解性能最佳,在60 min内对黄药的降解率可以达到近60%;当BiOCl与TiO₂及硅藻土的质量比为1 GA6FA 2 GA6FA 10时,三元复合光催化剂表现出最佳的光降解黄药性能,在90 min内对黄药的降解率可以达到90%以上。与二元复合光催化剂相比,BiOCl/TiO₂/硅藻土三元复合光催化剂不仅实现了对黄药的降解从较高能量的紫外光拓宽至可见光,而且表现出更加优异的降解黄药性能,具有潜在的实际应用前景。      

1，7-二氮杂15冠5醚对镧(Ⅲ)的配位识别机理研究

研究了硫酸体系中氮杂冠醚萃取分离La³⁺的过程,考察了氮杂冠醚浓度、平衡阴离子浓度对La³⁺分配比的影响,并结合DFT计算和红外光谱表征探索了氮杂冠醚对硫酸体系中La³⁺的配位结合机理。结果表明,La3+与1,7-二氮杂15冠5醚形成8配位、La∶2N-15C5∶H₂O=1∶1∶3构型的配合物,配位反应的实质在于冠醚环上N原、O原子和水分子中的O原子与La3+之间的离子偶极相互作用; 在硫酸体系下,氮杂冠醚萃取La3+所生成的萃合物结构式为La(2N-15C5)(H₂O)₃(SO₄)0.5²⁺,对应的萃取平衡常数K=2.88×10⁵。