催化臭氧氧化降解水中有机污染物的研究进展

水污染是当前工业发展中亟待解决的问题之一,催化臭氧氧化降解有机污染物工艺具有绿色、高效和工艺简单的优点而被广泛应用,而其中的关键在于催化剂的选用。本研究对均相催化臭氧氧化和非均相催化臭氧氧化过程的机理进行了分析和总结,着重讨论了非均相催化臭氧氧化过程常采用的贵金属催化剂、过渡金属催化剂、碱土金属催化剂和非金属催化剂对臭氧氧化降解有机污染物的促进作用,对提高这些催化剂催化活性的方法进行了综述,总结了pH值、臭氧浓度、催化剂剂量和有机污染物浓度对催化臭氧氧化降解有机物过程的影响。指出目前催化臭氧氧化降解有机污染物过程面临的主要问题是活性组分的流失导致催化剂催化活性下降。在今后的研究中,开发和制备新型、高效、绿色、稳定的催化剂以及探究最佳工艺条件仍是研究的重点。可以通过提高催化剂的吸附能力以改善臭氧在水溶液中的传质,促进臭氧分子的分解,还可以通过不同活性组分的协同偶联有效抑制活性组分的流失,提高催化剂催化活性的同时提高催化剂的稳定性,以达到高效降解有机化合物的目的。     

无金属石墨烯降解水中有机污染物的研究进展

对近年来无金属石墨烯基催化剂活化过一硫酸盐(PMS)或过二硫酸盐(PS)进行了总结,对降解水中污染物的机理进行了讨论,并归纳了无金属石墨烯基催化剂在实际水环境处理中存在的问题。     

过氧乙酸高级氧化技术降解水中有机污染物研究进展

过氧乙酸(PAA)是一种非对称结构的氧化剂,因其具有较高的氧化还原电位且反应毒副产物较少,在高级氧化(AOPs)领域受到广泛关注.本文介绍了PAA的理化性质及其应用于AOPs领域降解有机污染物的机理.此外,详细总结了近年来报道的PAA活化方法,提出其主要影响因素,并对各个方法进行对比.最后,基于现有研究,指出目前基于P...     

碳质材料催化臭氧氧化去除水中溶解性有机物的研究进展

碳质材料催化臭氧氧化(CMs/O₃)体系具有除污性能强、臭氧利用率高和无金属溶出的特点, 但受制于CMs催化性能的易失性, 该方法目前仍处于实验室研发阶段。本文系统阐述了CMs/O₃体系的反应原理, 并认为表面催化氧化与均相羟自由基(HO·)反应是去除水中溶解性有机物的主要途径;详细分析了影响非均相反应机理与体系处理效能的关键因素, 并指出在反应过程中, 碳表面碱性活性点位的消耗与酸性含氧基团的累积可导致其催化性能的降低, 而选择以中孔结构为主的碳质材料, 优化溶液pH值和臭氧相对投加量等操作参数, 将有利于降低CMs内部的传质阻力, 显著提高对目标污染物的去除率。基于新近发表的文献, 本文综述了CMs/O₃对多种有机污染物和实际废水的处理效能, 并认为多壁碳纳米管(MWCNT)的引入与新型固着、负载技术的使用, 有望提升CMs/O₃在微污染水体深度净化领域的实用化水平。同时, 努力将CMs/O₃与现有技术相耦合, 建立经济、高效的组合工艺也是当前应用研究的重要方向。     

可见光催化降解水中卤代有机污染物的研究进展

卤代有机污染物（HOCs）在水环境中检出频率高达45%,由于其具有毒性大、持久性强和易累积等特点,该类污染物引发的环境问题已引起越来越多的关注。可见光催化技术具有高效太阳能利用率、强选择性及反应条件温和、处理费用低等优点,对于降解水中HOCs具有独特的处理优势,因此近年来被广泛研究。本文梳理了可见光催化降解水中HOCs的核心脱卤机制,包括氧化脱卤、还原脱卤和水解脱卤,在脱卤机制的基础上汇总了三大类主流催化剂的脱卤贡献率,主要包括金属基光催化剂、碳基光催化剂及其他新型光催化剂三类光催化材料。基于可见光作用下降解水中HOCs的应用案例分析,探讨了光催化反应过程中的主要影响因素是溶液pH、催化剂用量及反应温度等。可见光催化降解去除效率高是本技术的核心优势,但由于催化剂的成本高和选择性差导致了其无法大规模应用,未来可见光催化材料设计应向成本低廉、精准匹配污染物从而实现高选择性的方向改进。     

难降解工业有机废水臭氧催化氧化催化剂研究进展

催化臭氧氧化技术是一种重要的有机废水处理方法,具有氧化能力强,操作简便,无二次污染等特点。综述了不同催化剂在催化臭氧氧化降解有机废水过程中性能,并对其机理进行分析,讨论了不同工艺条件对反应结果的影响,并在现有基础上对催化臭氧氧化催化剂的研究方向进行推测,指出具有高热稳定性和化学稳定性的钙钛矿催化剂应是未来重要的研究方向之一。     

负载型催化剂催化氧化VOCs的研究进展

挥发性有机物(VOCs)是一种大气污染物,对人类健康和生态环境产生显著的影响。目前,催化氧化技术被认为是最高效、经济的处理技术之一。首先,本文综述了贵金属、非贵金属以及混合金属催化剂降解VOCs的研究进展。其次,评述了以天然硅酸盐矿物为载体的催化剂对VOCs的降解。最后,对高岭土作催化氧化VOCs催化剂载体的应用前景进行了展望。     

过硫酸盐高级氧化降解水体中有机污染物研究进展

基于硫酸根自由基（sulfate radical,SO₄ ^-·）氧化原理的活化过硫酸盐（persulfate,PS）氧化法是近年来高级氧化工艺（advanced oxidation process,AOP）的研究热点,以经济、高效、环境友好、安全稳定的优势在水处理、环境保护等领域开辟了新的思路。此前,学者们发现过硫酸盐高级氧化根据活化反应条件（如温度、光照、pH、过渡金属及催化剂等）的不同,会产生不同的自由基参与氧化反应,对降解结果也会产生不同程度的影响。本文根据相关自由基氧化机理,从产生硫酸根自由基的单一氧化、复杂活化体系硫酸根自由基与其他自由基复合氧化以及强化降解等方面,分析了近几年国内外学者对过硫酸盐降解典型有机污染物的研究及在催化剂开发方面所做的工作,指出了许多新颖的过硫酸盐活化手段及其降解效果与不足,并就未来的发展进行了展望,以期为过硫酸盐氧化法未来更好地发展和应用探索出路。     

高级氧化技术处理难降解有机污染物研究进展

难降解有机污染物的过度使用和排放造成了严重的环境污染。介绍了Fenton及类Fenton氧化法、臭氧氧化法、过硫酸盐氧化法、超声氧化法、超临界氧化法、光催化氧化法和电催化氧化法等几种常用的高级氧化技术在难降解有机污染物处理中的研究进展,并对这些方法的优势和劣势进行了分析和比较,对日后处理难降解污染物的技术研究提出了新的方向。     

微波强化氧化处理难降解有机废水研究进展

重点介绍了微波与吸附材料、氧化剂、催化剂、光催化等协同处理有机废水的研究进展,并介绍了微波强化氧化降解有机废水反应器的设计与开发情况,探讨了现有研究中存在的问题,展望了该技术在难降解有机废水处理中应用前景.     

高浓度有机废水的均相催化湿式氧化影响因素

乳化液废水的均相催化湿式氧化实验发现,单一金属盐催化活性:Cu(NO3)2＞MnSO4＞CoCl2.考察了不同反应条件(温度、氧分压、进水有机物浓度)对铜盐均相催化湿式氧化的影响,结果表明,该工艺在200℃活性最高,在进水COD 48 400 mg/L,反应2 h时,COD去除率为86.6%;供氧量以初始氧分压0.93～1.16 MPa(25℃)为宜;该工艺在较宽进水浓度范围内有较高的去除率.     

电催化氧化处理难降解有机废水的研究进展

生物难降解有机物是水处理中的难题之一。本文综述了目前国内外电催化氧化处理该类废水的应用现状及研究方向展望。     

激光催化氧化甲烷合成化合物的研究进展

天然气储量丰富,日益成为重要的清洁能源之一,而从其主要成分甲烷合成高附加值化合物更是研究前沿。由于甲烷结构稳定,CH键能很高,因而活化甲烷需要的条件非常苛刻。本文首先介绍了普通光催化氧化甲烷合成化合物的反应原理、研究进展、催化反应器和存在不足,然后综述了激光催化氧化甲烷合成化合物的反应原理、研究进展和催化反应器。指出激光光源具有提高光催化剂量子效率和缩短催化反应时间等诸多优势,接下来在深入研究激光催化反应机理的基础上,通过设计科学合理的激光反应体系,并遴选高效的光催化剂,有望显著提升包括甲烷氧化在内的激光催化反应性能,从而具有重要的学术意义和实践价值。今后的重点研究方向是通过激光催化氧化的方法使甲烷在温和的条件下活化,并合成高附加值化合物。     

难降解有机废水的高级氧化技术

介绍了处理难降解有机废水的湿式(催化)氧化、超临界水(催化)氧化、光化学(催化)氧化、化学(催化)氧化、固定化细胞及基因工程等高级氧化处理技术的反应机理、特点及应用,这类处理技术应用于一般生物处理难以奏效的有机工业废水处理。     

黄铁矿烧渣催化H_2O_2氧化废水中难降解污染物

传统Fenton氧化是以Fe2+离子为催化剂进行催化H2O2氧化,以含铁矿物为催化剂的非均相类Fenton反应最近受到重视。以酸性红B染料、苯酚等污染物以及实际工业废水为处理对象,研究了黄铁矿烧渣为催化剂的非均相类Fenton反应。考察了催化剂、H2O2投加量、初始pH、反应时间、催化剂回收重复利用等因素的影响和优化。在烧渣投加量为10g.L-1,双氧水投加量为20ml.L-1,体系pH在1～11范围内,反应6h后,酸性红B染料、苯酚的去除率接近100%,工业废水处理后脱色效果明显,而且BOD5/COD比值能大幅提高。研究表明:黄铁矿烧渣对催化H2O2氧化具有很强的催化活性,是有效的类Fenton反应催化剂,而且相比于单一含铁矿物具有更好的催化性能,反应受pH影响很小,解决了传统Fenton反应需要调节pH的难题。催化剂易于沉淀分离,能回收重复利用。     

催化氧化处理高浓度有机废水的研究与应用

采用Fenton催化氧化法处理印制板高浓度有机废水,实验表明,最佳工艺参数是:反应pH=3.0,H2O2/COD=2.5(质量比),Fe2+/H2O2=0.3(质量比),反应时间1h,可氧化降解70%以上的COD。     

Carbon materials and catalytic wet air oxidation of organic pollutants in wastewater

The use of carbon materials as catalytic support or direct catalyst in catalytic wet air oxidation (WAO) of organic pollutants is reviewed. The discussion covers important engineering aspects including the characterisation, activity and stability of carbon catalysts, process performance, reaction kinetics and reactor modelling. Recommendations for further research in catalytic WAO are outlined.     

电极材料在电催化氧化处理有机废水中的应用

电极材料是电催化氧化处理有机废水技术的关键。综述了金属、活性碳纤维、金属氧化物几种电极材料对有机废水的降解效果,并展望了电催化氧化处理有机废水中电极材料的发展方向。     

ClO2催化氧化处理难降解有机废水的应用研究

简述了二氧化氯(ClO2)的性质与催化氧化原理,介绍了ClO2催化氧化法处理难降解有机废水的工艺条件、处理效果及优点。ClO2催化氧化处理难降解有机废水工艺简单、操作方便,不产生有机卤代烃等二次污染物、氧化能力持久,且在削减COD的同时极大地提高了废水的可生化性,使之能够更好地进行生化处理。