玻璃纤维负载Fe3O4催化膜的制备及其降解染料性能

为了拓宽芬顿反应的pH值使用范围并减少铁淤泥,通过溶剂热法,以氯化铁为前驱体,玻璃纤维为载体,乙二醇为溶剂,成功制备了玻璃纤维负载Fe3O4薄膜的非均相芬顿催化剂,并研究其降解染料性能;采用XRD、FESEM、HTEM等测试手段表征了材料的结构和形貌.结果表明:Fe3O4纳米球形颗粒粒径较小,均匀负载到玻璃纤维表面,形...     

Fe3+掺杂TiO2玻璃薄膜太阳光催化降解H酸的研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面上制备了掺杂Fe3+的TiO2薄膜,用XRD、IR对其进行表征.在太阳光的照射下,以H酸为目标物,用自制敞开连续流平板式光催化反应器,进行了光催化法降解试验.结果表明:适量Fe3+的掺杂可明显提高TiO2玻璃薄膜在太阳光下的催化性能,掺Fe3+的摩尔质量百分数为(Fe3+/TiO2)0.06%时的光催化活性最高.太阳光照射3 h,H酸脱色率达到72.5%,反应速率遵从Langmuir-Hinshelwood方程,表观速率常数K′=0.007 4 min-1.     

微波诱导Fe2O3/H2O2体系催化氧化污泥中的酚类有机物

以硅藻土为载体,Fe2O3为催化剂,H2O2为氧化剂,在功率为380 W的微波辐照下,催化剂产生激发电子诱导H2O2产生大量的羟基自由基,对水化污泥进行催化氧化处理,使得其中的酚类有机物被迅速氧化分解,去除率达90%以上,而无微波辐照的情况,对酚类物质的降解率低于10%,同时,从表观动力学的角度对微波诱导和催化氧化两个阶段的反应速率进行了分析阐述,表明催化氧化阶段的反应速率高于前期微波诱导阶段的反应速率,即在微波诱导后,氧化反应速率迅速提高。     

微波诱导 Fe2O3/H2O2 体系催化氧化污泥中的酚类有机物

以硅藻土为载体,Fe2O3为催化剂,H2O2为氧化剂,在功率为380 W的微波辐照下,催化剂产生激发电子诱导H2O2产生大量的羟基自由基,对水化污泥进行催化氧化处理,使得其中的酚类有机物被迅速氧化分解,去除率达90%以上.而无微波辐照的情况,对酚类物质的降解率低于10%.同时,从表观动力学的角度对微波诱导和催化氧化两个阶段的反应速率进行了分析阐述,表明催化氧化阶段的反应速率高于前期微波诱导阶段的反应速率,即在微波诱导后,氧化反应速率迅速提高.     

SiO2/Fe2O3复合颜料的制备工艺

在Fe2O3颗粒的悬浮液中以硅酸钠为硅源,稀盐酸调节反应体系的pH值,合成SiO2-Fe2O3核-壳粒子.研究Fe2O3表面包覆SiO2的影响因素,确定最优改性剂和改性条件.采用XRD、SEM对表面改性前后的Fe2O3进行表征,用酸溶率评价包膜效果.以硅酸钠作为硅源,在反应温度85℃、pH值为9~10、改性时间为2 h时,制备出SiO2-Fe2O3复合颜料.包覆后的Fe2O3的耐温性和耐酸性显著提高,干粉耐温性达到1000℃.     

相转化结合溶胶凝胶法制备PVDF/SiO2杂化微孔膜

采用溶胶凝胶结合相转化法制备PVDF/SiO2杂化微孔膜,通过TEOS溶胶凝胶原位生成SiO2实现其纳米分散,同时与直接添加纳米SiO2方式进行对比.在铸膜液体系热力学相图绘制基础上,选取最佳热力学制膜条件,结合膜结构和形貌分析、热分析和拉伸性能分析.结果表明,TEOS的成核作用更好,其凝胶过程会促进微孔的形成,得到双连续的蜂窝状微孔结构.当PVDF质量分数为15％,TEOS质量分数为1.0％ 时能得到最优的复合膜,其耐热性及力学性能得到提高,拉伸强度可达到12.3 MPa,断裂伸长率为245％.     

O3、O3/H2O2降解TNT的实验研究

利用自制装置,实验研究了不同反应条件下,O3、O3／H2O2：对TNT的降解规律。结果表明,O3对TNT具有一定降解功效,提高体系的pH值或添加H2O2均利于TNT的降解。O3降解TNT,可能产生抗氧化性更强的中间产物及其积累,而O3／H2O2作用过程中则没有发生。pH从1升到12,利于O3对TNT降解,但超过12时,对O3作用的影响不再明显,pH的最适范围是10～12;O3／H2O2作用时,10为其pH的临界值,当提高或降低pH都会降低其对TNT降解能力。维持体系的pH稳定,有利于O3降解TNT,但对O3／H2O2作用功效的影响不明显。尽管温度对O3、O3／H2O2降解TNT功效的影响较小,但温度的提高不利于两者功效的发挥,尤其是40℃左右。     

改性PAN纤维负载Fe（bpy）32+的制备及其光催化性能

将偕胺肟改性PAN纤维与Fe(bpy)32+溶液进行反应制备非均相Fenton催化剂,使用UV-vis DRS吸收光谱对其光吸收特性进行研究,并将其应用于罗丹明B的降解反应过程中,分别考察了Fe(bpy)32+负载量及溶液pH值对染料脱色率的影响.结果表明:反应温度和溶液中Fe(bpy)32+浓度的增加均能够促进偕胺肟改性PAN纤维与Fe(bpy)32+之间的反应,所得催化剂在可见光区具有明显的吸收性能;偕胺肟基团能够通过配位作用改变Fe(bpy)32+的光化学性质,使得催化剂在可见光下具有较高的催化活性,而且其活性与Fe(bpy)32+负载量密切相关,当负载量为0.29 mmol/g时其催化活性最高;此外,溶液pH值的升高会导致其催化活性有所降低.     

Ag3PO4/Fe3O4/GO复合催化剂的制备及其可见光催化性能

以氧化石墨烯（GO）为基底,利用共沉淀及离子交换两步法制备Ag₃PO₄/Fe₃O₄/GO 复合光催化剂．通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、热重（TGA）、振动样品磁强计（VSM）及紫外-可见光谱（UV-Vis DRS, UV-4100,带积分球）对样品的特征基团、微观形貌及磁性质、光学性质等进行了鉴定和表征．光催化脱色实验结果表明：Ag₃PO₄/Fe₃O₄/GO 化剂20 min内对10 mg/L罗丹明B模拟水样的脱色率可达97.6%,高于Ag₃PO₄（73.4%）;Ag₃PO₄/Fe₃O₄/GO 系中引入过硫酸钠可以起到强化光催化性能的作用;另外,Ag₃PO₄/Fe₃O₄/GO 剂表现出良好的活性稳定性、热稳定性及结构稳定性。     

US/H2O2组合工艺催化降解苯酚水溶液的研究

研究了苯酚水溶液在超声波/过氧化氢(US/H2O2)复合氧化工艺条件下的降解效果及机理.详细讨论了H2O2体积质量、苯酚初始体积质量、溶液初始pH和外加Fe2+等因素对US/H2O2工艺氧化降解苯酚的影响.结果表明:在单独的超声波辐照或者过氧化氢氧化下苯酚去除率很小,而在组合氧化过程US/H2O2工艺中有显著的提高;苯酚降解的拟一级动力学速率常数增强因子可达到6.904,存在明显的协同效应     

Ag+/Fe3+共掺杂纳米TiO2薄膜光催化性研究

用溶胶-凝胶法制备了Ag+/Fe3+复合掺杂的纳米TiO2薄膜,以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了复合掺杂光催化剂的活性.Ag+、Fe3+的掺入量分别为wAg+=0.043%、wFe3+=0.1%,且同时掺入TiO2光催化时具有最佳的光催化效率.并通过XRD、AFM、UV-Vis对复合掺杂薄膜进行了表征.结果表明,金属共掺杂可以促进纳米TiO2由锐钛矿向金红石相转化,平均晶径约为30 mm左右;Fe3+掺入可能以替代的方式占据TiO2晶格中Ti4+的位置,并在TiO2禁带中产生掺杂能级,使吸收边红移,并在可见光区有极低的透过率.Ag+的掺入在光催化过程中有效地抑制光生电子与空穴的复合,提高掺杂TiO2的光催化效率.     

H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解甲基橙的催化性能

通过溶胶凝胶制得H3PW12O40-Ti（OH）4凝胶,并柱撑于膨润土层间制备了复合光催化剂H3PW12O40-TiO2/膨润土。由XRD、SEM、EDS对制备的复合光催化剂进行表征测试表明,固载的H3PW12O40-TiO2使膨润土层状结构发生明显变化,柱撑体H3PW12O40-TiO2呈弥散状态,且TiO2为锐钛结构,催化剂为颗粒粒径大小不一、分布松散的复合材料。对甲基橙的H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解应用表明,掺杂的杂多酸使所制备的复合催化剂光催化活性得到了极大提高,在光催化体系下有较广的pH适应范围,且制备的催化剂具有良好的催化稳定性。在表征分析及应用实验的基础上,提出了H3PW12O40-TiO2/膨润土的强化催化作用原理。     

微波诱导Cu基催化剂催化H_2O_2氧化降解甲基橙模拟染料废水

以-γAl2O3为载体,采用浸渍法制备了负载Cu基催化剂,将其应用于微波诱导催化氧化处理模拟甲基橙废水。XRD表征及实验结果表明,在200℃下焙烧得到的碱式硝酸铜比氧化铜具有更高的催化活性。对于25 mL质量浓度为50 mg·L-1的模拟甲基橙废水,最佳的处理工艺条件为:微波辐照功率700 W,辐照时间7 min,催化剂加入量0.3 g,H2O2加入量2 mL。在此工艺条件下,水中甲基橙的脱除率达98.7%。催化剂连续使用5次后甲基橙脱除率仍达98%以上。     

草酸铁芬顿、UV/芬顿、暗芬顿降解对硝基酚的效果研究

研究了草酸铁芬顿、ＵＶ／芬顿和暗芬顿工艺中草酸钾,Ｈ２Ｏ２,ＦeSO4浓度,pH值,反应时间和反应温度对降解对硝基酚的影响,得出引入Ｋ２Ｃ２Ｏ４并不能提高对硝基酸酚的降解率,但可以使降解反 在一较宽的pH范围内进行,且缩短了反应时间,ＶＵ／芬顿同暗芬顿对硝基酚具有相同的降解效果,三种工艺降解对硝基酚的最佳条件分别是,草酸铁芬顿：Ｋ２Ｃ２Ｏ４：Ｈ２Ｏ２：ＦeSO4=1:10:1[（化学计量数（旧称摩尔比）],pH=2-6,t=30min,UV/芬顿及暗芬顿,H2O2:FeSO4=10:0.1（化学计量数）,pH=3-4,t=40min,反应温度对降解反应无影响。     

Sn4+对Pd/γ-Al2O3催化氯代硝基苯加氢反应影响

Pd(1.5wt%)/γ-Al2O3催化剂在催化对-氯硝基苯中硝基的选择性加氢反应时,当不往反应体系添加Sn4 离子,会有严重的脱氯反应发生;加入与Pd等物质量的Sn4 离子后,在温度70℃,氢压1.0 MPa,底物与Pd摩尔比为1 000,乙醇作溶剂的条件下,经过80 min反应,对-氯硝基苯全部转化,对-氯苯胺的选择性提高到95.5%.在上述条件下分别催化间-、邻-氯硝基苯加氢,底物全部转化时,间-、邻-氯苯胺选择性分别达95.9%、98.2%.     

Keggin结构铁(Ⅱ)单取代硅钨酸钾催化过氧化氢分解

研究在水溶液中Keggin结构铁单取代钨硅酸钾催化过氧化氢分解的动力学行为，发现温度是过氧化氢分解反应的主要影响因素,温度越高，分解反应速率越大，催化剂量越大，分解反应的速率越大，过氧化氢初始浓度对分解反应速率也有影响，而且在过氧化氢浓度越低的区间，这种影响越明显，分解反应的活化能为75kJ.mol^-1。     

纳米Fe3O4类酶催化Na2S2O8氧化降解对硝基酚

采用超声辅助反向共沉淀法制备了高活性的Fe3O4磁性纳米颗粒(Fe3O4 MNPs).采用XRD,FT-IR和Raman等仪器对Fe3O4 MNPs的组成、结构进行了表征和研究.以Fe3O4 MNPs为类酶催化剂,Na2S2O8为氧化剂,在室温25 ℃的条件下,降解对硝基酚的优化条件为:10 mg·L-1对硝基酚溶液,在pH=3.8,Fe3O4 MNPs用量为0.9 g·L-1,Na2S2O8用量为6.3 mmol·L-1时,无需超声、紫外光照和Gamma辐射的条件下,30 min后其降解率达到97%以上.