改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

MnO_2/Gh的制备及对亚甲基蓝的降解研究

由氧化还原法成功合成出了MnO2/石墨烯(MnO2/Gh)复合材料。利用SEM、XRD、TGA等技术表征了该纳米粒子的表面形貌、晶型和热稳定性。考察了MnO2/Gh非均相电-Fenton体系对亚甲基蓝的降解效果。结果表明,在非均相体系中,δ-MnO2/Gh的催化效果优于γ-MnO2/Gh,在最优条件下,MnO2/Gh-0.8非均相电-Fenton体系对亚甲基蓝的去除率可达100%,COD的去除率可达89.61%,与传统的电催化反应相比分别提高了约40.99%和60.68%。该反应主要发生在催化剂的表面,并且循环使用5次后催化效果仅下降了6.37%,具有较高的稳定性。     

Fe_3O_4/三维石墨烯非均相Fenton催化降解酸性红B

采用原位氧化还原法制备了三维石墨烯负载型Fe_3O_4(Fe_3O_4/3D GN)非均相Fenton反应催化剂,对其进行了表征,并用于酸性红B染料废水的Fenton氧化降解。表征结果显示:制备的Fe_3O_4/3D GN具有相互贯通的独特三维网状结构,Fe_3O_4纳米颗粒均匀分散在石墨烯片层中。实验结果表明:Fe_3O_4/3D GN具有较高的催化活性和稳定性。Fe_3O_4/3D GN非均相Fenton催化降解酸性红B的最佳工艺条件为:H2O2投加量0.67 m L/L,催化剂投加量1 g/L,初始溶液pH为6。在此最佳工艺条件下反应30 min,酸性红B染料废水的脱色率达到95.64%。     

膨润土/Fe_3O_4/Fe~0复合催化剂的制备及其催化性能

采用氧化共沉淀法制备膨润土/Fe_3O_4/Fe~0新型复合催化剂,并将其作为非均相类Fenton催化剂应用于高效氟氯氰菊酯农药模拟废水的降解。SEM、TEM、XRD和VSM等的表征结果显示,制备的催化剂Fe_3O_4与Fe~0结构稳定,有较好的磁性,便于回收利用。降解实验结果表明,对于100 mL模拟废水,在m(Fe~0)∶m(Fe_3O_4)=0.8,初始溶液p H=3.0,30%H_2O_2投加量为0.25 mL,催化剂投加量为0.40 g,反应时间为40 min的条件下,COD去除率为73.41%。膨润土/Fe_3O_4/Fe~0是一种稳定的新型催化剂,重复利用性能优良。     

Fe3O4/生物模板TiO2复合材料光-Fenton氧化水中四环素

采用生物模板法制备分级多孔结构Ti O_2,再通过水热法制得Fe_3O_4/生物模板Ti O_2复合材料。采用XRD、SEM、EDX、VSM等对制备的材料进行了表征,并考察了Fe_3O_4/生物模板Ti O_2光催化-Fenton降解水中四环素的性能及稳定性。研究表明,制备的复合材料由锐钛矿型Ti O_2和磁铁矿型Fe_3O_4组成,饱和比磁化强度为45.51 emu/g,具有优异的磁回收性能。当pH为7时,Fe_3O_4/生物模板Ti O_2光催化-Fenton降解四环素的效果最佳,降解率为99.22%。复合材料重复使用7次后,四环素降解率仍达98.9%以上,具有较好的催化稳定性。     

Fe_3O_4-膨润土作为电Fenton催化剂用于降解橙黄G

采用聚四氟乙烯(PTFE)-炭黑(CB)修饰的石墨毡(GF)为阴极,铂片为阳极,500 mL 0.05 mol/L的Na_2SO_4溶液为电解液组成的电Fenton体系降解橙黄G。考察了3种催化剂支撑材料(硅藻土、高岭土和膨润土)的特性,并利用表面生长Fe_3O_4法制备了催化剂。对20 mg/L橙黄G的降解结果表明,Fe_3O_4-膨润土为最佳催化剂;在最佳催化剂作用下,当pH为3,电流密度为50 A/m~2,催化剂投加量为1.0 g/L,通电时间为40 min时,电Fenton体系对橙黄G的去除率达到95.34%。     

超声耦合非均相催化过硫酸钠降解水中苯胺

利用共沉淀-浸渍的方法,制备出Fe_3O_4@AC非均相磁性催化剂,并在超声辐照条件下,采用该催化剂催化过硫酸钠降解水中的苯胺。实验结果表明,超声耦合Fe_3O_4@AC非均相催化过硫酸钠降解水中苯胺具有较好的效果,当超声功率为100 W,频率45 Hz,pH为3.0,过硫酸盐浓度为240 mg/L,温度20oC时,反应时间为30 min时苯胺的去除率达到了91.5%。而且苯胺的降解过程遵循准一级动力学过程。     

磁性硅藻土非均相Fenton催化剂制备及其催化性能

以纯化硅藻土为原料,采用共沉淀法沉积纳米Fe_3O_4(MNPs)到硅藻土表面,制得磁性硅藻土(MNPs@Dia)非均相Fenton催化剂。通过SEM、FTIR及XRD对催化剂进行表征,并通过构建非均相Fenton体系考察其催化活性。结果表明,MNPs能较好地负载于硅藻土上,MNPs@Dia相较于MNPs作为催化剂,在相同条件下刚果红的降解率提高了15%;当MNPs与硅藻土的质量比为1∶2时,120 min后刚果红脱色率达到98%。     

Fe_3O_4/TiO_2的制备及太阳光催化性能研究

采用水解法制备了Fe_3O_4/TiO_2光催化剂,以紫外光和太阳光为光源,以苯酚降解为模型反应,4-氨基吡啉显色法来测定溶液中残余苯酚的浓度,并通过IR、XRD和UV-vis等方法对催化剂进行表征。光催化降解苯酚的活性实验表明,当Fe_3O_4含量为20%,焙烧温度为400℃时,Fe_3O_4/TiO_2的催化剂具有较好的太阳光活性和磁回收性能。反应150min,苯酚的降解率达50%;催化表征说明铁离子进入了TiO_2晶格形成了Fe-O-Ti键,400℃焙烧的TiO_2和20%Fe_3O_4/TiO_2为中TiO_2为锐钛矿相,Fe_3O_4复合后,TiO_2粒径降低了近9 nm,同时增强了可见光吸收性能,促进了Fe_3O_4/TiO_2的苯酚降解活性。     

非均相微波协同类Fenton催化降解废水中的苯酚

通过等体积浸渍法制备了CuO/γ-Al_2O_3催化剂,并对非均相微波协同类Fenton催化降解苯酚溶液进行了实验研究。实验结果表明,在溶液初始pH为6,H_2O_2投加量为4 m L/L,催化剂投加量为4 g/L,微波功率为500 W,反应时间为13 min的条件下,苯酚降解率可达98%,TOC去除率为62%。催化剂重复使用9次后,苯酚降解率为90.88%。通过比较不同氧化体系处理效果及添加·OH捕获剂证实,微波-催化剂-H_2O_2产生了明显的协同作用。     

非均相类Fenton纳米催化剂α-Fe_2O_3-Co_3O_4的制备及降解亚甲基蓝模拟废水研究

通过改进水热法合成了非均相类Fenton纳米二元催化剂α-Fe_2O_3-Co_3O_4,用于降解模拟染料废水亚甲基蓝(MB),通过对MB浓度,H_2O_2浓度,催化剂用量、降解温度等参数对降解率的影响及优化研究表明,非均相类Fenton二元催化剂α-Fe_2O_3-Co_3O_4协同降解活性效率高于α-Fe_2O_3,Co_3O_4单独作用,在60℃时50min内降解率达93.72%,连续循环使用5次仍保持较高的催化活性。     

磁性可见光催化剂Ce-BiVO_4/Fe_3O_4的制备及性能研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O、NH_4VO_3和Ce(NO_3)_3·6H_2O为原料,Fe_3O_4为磁基质,通过水热-超声辅助原位法合成了CeBiVO_4/Fe_3O_4复合光催化剂,利用XRD、UV-Vis-DRS、FT-IR等对催化剂进行了结构表征;以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,利用单因素变量法考察了催化剂反应条件对光催化性能的影响。结果表明,催化剂中BiVO_4以单斜晶相和四方晶相混合存在,稀土Ce的掺杂拓宽了BiVO4的光谱响应范围并增强了其可见光吸收能力,在Ce-BiVO_4/Fe_3O_4催化剂的质量浓度为1. 5 g/L、反应体系pH=7和可见光下反应90 min的条件下,对25 mg/L的MB降解率达97. 3%。该催化剂重复使用3次后,对MB的降解率仍可达80%以上;该催化剂对其他3种染料也表现出良好的降解能力。     

Fe_2O_3/沸石催化剂非均相类Fenton湿法脱硝实验研究

为开发一种简单经济的湿法脱硝新工艺,采用浸渍法制备沸石载体负载Fe_2O_3的非均相类Fenton催化剂,并对其进行表征,同时考察了H_2O_2浓度、初始pH、催化剂质量浓度和反应温度对Fe_2O_3/沸石催化剂非均相类Fenton湿法脱硝效率的影响。结果表明,Fe_2O_3/沸石催化剂具有较大的比表面积,载体结构没有改变,活性组分Fe_2O_3均匀分散在载体上; Fe_2O_3/沸石催化剂具有明显的催化活性; H_2O_2浓度、初始p H、催化剂质量浓度和反应温度在最佳条件下,NO的脱除效率达52%;催化剂具有较好的稳定性,循环使用5次依然有48%左右的NO脱除效率。     

g-C_3N_4-Ag_3PO_4/Fe_3O_4磁性光催化剂的制备及性能研究

以光催化降解罗丹明B为探针,考察了反应条件对催化剂性能的影响,并通过XRD、FTIR和UV-Vis-DRS对部分催化剂的结构和光吸收性能进行了表征。结果表明,该催化剂中g-C_3N_4呈现出类石墨层状结构,Ag_3PO_4为立方晶相,Fe_3O_4为立方尖晶石型,Ag_3PO_4对g-C_3N_4的复合拓宽了其光谱响应范围,g-C_3N_4、Ag_3PO_4和Fe_3O_4通过分子间作用力复合。光催化降解实验表明,在g-C_3N_4-Ag_3PO_4/Fe_3O_4投加量为0.83 g/L,反应体系pH=7及可见光下反应105 min的条件下,该催化剂对5 mg/L的罗丹明B的降解率高达98.81%。此外,该催化剂还对其它3种染料也表现出良好的光催化降解能力,并且该催化剂可通过磁分离回收,回用稳定性较好。     

异相类Fenton降解活性艳橙X-GN研究

以偶氮染料活性艳橙X-GN作为降解对象,以共沉淀法制备纳米四氧化三铁颗粒(Fe_3O_4NPS)为催化剂,并构建了高效Fe_3O_4NPS/H_2O_2异相类Fenton体系用于对活性艳橙X-GN降解的降解。实验结果显示:在[Fe_3O_4NPS]=500 mg/L,[H_2O_2]=5 mmol/L和pH=7的条件下,Fe_3O_4NPS/H_2O_2反应体系对活性艳橙X-GN的降解率高达84. 8%,矿化率也达到56. 09%。这表明此体系在中性条件下也能够达到较为理想的降解效果,有效拓宽了Fenton反应pH范围。另外,该反应体系的铁离子的溶出浓度为0. 231 mg/L,有效减少铁泥产生,材料具有一定稳定性。     

g-C_3N_4-Ag_3PO_4/Fe_3O_4磁性光催化剂的制备及性能研究

以光催化降解罗丹明B为探针,考察了反应条件对催化剂性能的影响,并通过XRD、FTIR和UV-Vis-DRS对部分催化剂的结构和光吸收性能进行了表征。结果表明,该催化剂中g-C_3N_4呈现出类石墨层状结构,Ag_3PO_4为立方晶相,Fe_3O_4为立方尖晶石型,Ag_3PO_4对g-C_3N_4的复合拓宽了其光谱响应范围,g-C_3N_4、Ag_3PO_4和Fe_3O_4通过分子间作用力复合。光催化降解实验表明,在g-C_3N_4-Ag_3PO_4/Fe_3O_4投加量为0.83 g/L,反应体系pH=7及可见光下反应105 min的条件下,该催化剂对5 mg/L的罗丹明B的降解率高达98.81%。此外,该催化剂还对其它3种染料也表现出良好的光催化降解能力,并且该催化剂可通过磁分离回收,回用稳定性较好。     

Co_(1.5)Fe_(1.5)O_4@MWCNTs非均相催化PMS降解水中苯酚

以硝酸钴、硫酸亚铁为前驱体,通过一步水热法合成了多壁碳纳米管负载钴铁双金属氧化物的非均相催化剂Co_(1.5)Fe_(1.5)O_4@MWCNTs。对其进行的XRD、SEM表征结果表明,该催化剂组成稳定且具有单相立方晶型。使用Co_(1.5)Fe_(1.5)O_4@MWCNTs对苯酚进行催化降解实验,结果表明:在中性pH、催化剂质量浓度0.20 g/L、过一硫酸盐(PMS)浓度3.0 mmol/L条件下处理50 mg/L苯酚溶液40 min,对苯酚的降解率可达97.92%。     

磁性改性焦炭类Fenton催化剂的制备及表征

以焦炭为原料,KOH为活化剂制备改性焦炭。采用原位氧化沉淀法制备磁性Fe_3O_4/改性焦炭催化剂,利用BET、SEM、FTIR、XRD和VSM对样品进行表征,并研究其降解罗丹明B的性能。结果表明,经过三因素三水平正交试验获得最佳比表面积为298 m2/g的改性焦炭,三因素对催化剂催化性能影响程度依次为:碱炭比(KOH与焦炭的质量比)活化温度活化时间。磁性Fe_3O_4/改性焦炭催化剂中Fe_3O_4最佳负载量为40%,具有超顺磁性,易于磁分离。在催化剂质量浓度为1.0 g/L、H_2O_2初始浓度为50 mmol/L、pH为3.0、温度为25℃的条件下,该催化剂对罗丹明B降解符合拟一级反应,降解100 min后去除率达到96%以上。改性焦炭与Fe_3O_4之间存在协同作用,可促进对罗丹明B的降解。     

酚醛树脂改性磁载TiO_2复合材料的制备及太阳光催化性能的研究

以Fe_3O_4为载体,采用溶胶-凝胶法制备酚醛树脂改性磁载TiO_2复合光催化剂,考察其太阳光催化降解苯酚的性能。探讨了Fe_3O_4和PF的负载量、焙烧温度、苯酚质量浓度、溶液的pH等对光催化降解苯酚活性的影响。通过FT-IR、XRD、SEM、UV-Vis等手段对复合光催化剂进行物相表征。结果表明,复合材料中TiO_2为锐钛矿相,PF改性和Fe_3O_4负载促进TiO_2可见光吸收。当苯酚质量浓度为10 mg/L、pH为6、太阳光照射180 min时,8%PF/5%Fe_3O_4/TiO_2(200℃、4 h)复合材料对苯酚的降解率为92.51%。Fe_3O_4的负载提高了各催化剂的磁回收性能。